Morphological-developmental reaction and productivity of plants and canopy of semileafless pea (Pisum sativum L.) after seed vaccination with Rhizobium and foliar micronutrient fertilization

The determinants of semileafless peas (Pisum sativum> L., cv. Tarchalska) crop productivity were studied during two vegetative seasons: cool 2010 and warm 2011 in south part of Poland (Modzurów 50°09’N 18°07’E; 274 m. a.s.l.. Peas was treated either with seed vaccine (NitraginaTM) containing Rhizobium bacteria or foliar micronutrient fertilizer (PhotrelTM) or both of them. The range of peas response to treatments included biometrical measurements and also the measurements of vegetation indices namely, green area index (GAI), normalized difference vegetation index (NDVI) and relative chlorophyll content (SPAD), carried out in the specific stages of development, which for the compared objects were generally insignifi cant. In the warmer growing season, pea plants grew better, what resulted in a very high yield of seeds per plant, determined by a greater number of large seeds. It was shown that the length and weight of pea pod and the number of seeds formed in the pod depends on its position on the particular node. The longest pods, characterized by the greatest weight and number of seeds, developed on the lower nodes: 1st and 2nd one. The pea pods forming on higher nodes, from the 3rd, had reduced number of fruits and the weight of a single seed. The shortest pods were growing out of the 5th and 6th nodes, at the top of the stem. Analysis of the single pea seed mass shows a highly significant effect of its position in the fruit on pod productivity. Seeds located in the central part of the pod had the greatest mass, and this accuracy, as highly significant, was found for the pods containing from 3 to 8 seeds. The tested agrochemical treatments did not differentiate the chemical composition of seeds

Agricultural Academy

Abstract . Effects of heavy metals from polluted soils on the roots and nodules formation. Bulg. J. Agric. Sci., Intensive development of transport in suburban areas contributes to excessive accumulation of heavy metals in cultivable soils. The negative effect of heavy metals on legumes becomes apparent in specifi c concentrations in the soils, hence it is not always possible to determine direct harm of environment to the growth of plants root system. The aim of the research was to evaluate the impact of soil conditions on root system weight, weight and number of root nodules in different legumes species; fi eld pea (Pisum sativum) and spring vetch (Vicia sativa). Additionally, we assess the degree of metals accumulation in roots dry mass. Research studies have shown that an increase in heavy metals content in agricultural soils in an urbanized area results in a decrease in microbiological activity of soils, their fertility, and in consequence a decrease in plants productivity. Metals pollution of soils resulted in deterioration of biometrical parameters of the root system and deterioration of effi ciency of the symbiotic system. Field pea showed little sensitivity to the presence of heavy metals in the soil. Spring vetch was more sensitive to soil pollution, developing lesser root mass. Field pea was less sensitive to the cultivation station, the effect of which was a lower level of zinc, chromium and nickel accumulation. Moreover, fi eld pea showed high detoxifi cation capacity, accumulating a large amount of lead in the roots

Wpływ szczepienia Rhizobium oraz dolistnego nawożenia na potencjał produkcyjny grochu siewnego (Pisum sativum L.)

Pea (Pisum sativum L.) is the second most important grain legume crop in the world which has a wide array of uses for human food and fodder. One of the major factors that determines the use of field pea is the yield potential of cultivars. Presently, pre-sowing inoculation of pea seeds and foliar application of microelement fertilizers are prospective solutions and may be reasonable agrotechnical options. This research was undertaken because of the potentially high productivity of the ‘afila’ morphotype in good wheat complex soils. The aim of the study was to determine the effect of vaccination with Rhizobium and foliar micronutrient fertilization on yield of the afila pea variety. The research was based on a two- -year (2009–2010) controlled field experiment, conducted in four replicates and carried out on the experimental field of the Bayer company located in Modzurów, Silesian region. experimental field soil was Umbrisol – slightly degraded chernozem, formed from loess. Nitragina inoculant, as a source of symbiotic bacteria, was applied before sowing seeds. Green area index (GAI) of the canopy, photosynthetically active radiation (PAR), and normalized difference vegetation index (NDVI) were determined at characteristic growth stages. The presented results of this study on symbiotic nitrogen fixation by leguminous plants show that the combined application of Nitragina and Photrel was the best combination for productivity. Remote measurements of the pea canopy indexes indicated the formation of the optimum leaf area which effectively used photosynthetically active radiation. The use of Nitragina as a donor of effective Rhizobium for pea plants resulted in slightly higher GAI values and the optimization of PAR and NDVI. It is not recommended to use foliar fertilizers or Nitragina separately due to the slowing of pea productivity.Spośród roślin strączkowych groch siewny uznawany jest za drugą istotną roślinę świata, o szerokim zakresie wykorzystania zarówno na cele jadalne jak i paszowe. Głównym czynnikiem determinującym wykorzystanie grochu jest potencjał plonowania odmian. Obecnie uważa się, że przedsiewne szczepienie nasion grochu i dolistne dokarmianie roślin nawozem mikroelementowym to rozwiązania perspektywiczne dla rolnictwa. Podjęcie badań wynika z potencjalnie dużego znaczenia morfotypu wąsolistnego w warunkach gleb dobrych (pszennych), którego uprawę w tych warunkach siedliska należy rozwijać, uzyskując przy niej jak najlepszą efektywność ekonomiczną. Celem badań było określenie wpływu szczepienia bakteriami Rizobium i nawożenia dolistnego mikroelementami na plonowanie wąsolistnej odmiany grochu siewnego ‘Tarchalska’. Ścisłe doświadczenie polowe prowadzono w latach 2009–2010, na polu doświadczalnym firmy Bayer® zlokalizowanym w miejscowości Modzurów, woj. śląskie. Doświadczenie polowe prowadzono na czarnoziemie słabo zdegradowanym, wytworzonym z lessu, zaliczanym do kompleksu pszennego dobrego i II-giej klasy bonitacyjnej. Bezpośrednio przed siewem nasiona grochu zaszczepiono bakteriami Rizobium (Nitragina). Oznaczano w charakterystycznych fazach rozwojowych grochu indeks zielonej powierzchni liści łanu (GAI), fotosyntetycznie czynną radiację (PAR) i różnicowy znormalizowany indeks wegetacji (NDVI). Łączna aplikacja szczepionki bakteryjnej Nitragina i nawozu dolistnego Photrel była najlepszą kombinacją dla produkcyjności. Zdalne pomiary wskaźników łanu grochu wskazały wykształcenie optymalnej zielonej powierzchni asymilacyjnej, która sprawnie wykorzystywała fotosyntetycznie czynną radiację. Zastosowanie nitraginy jako donora efektywnych Rhizobium dla grochu sprawiło, że w tych obiektach uzyskano większy GAI i konsekwentnie PAR, ale różnice międzyobiektowe pozostały statystycznie nieistotne

Porównanie wzrostu i produkcyjności niskomorfinowego maku (Papaver somniferum L.) odm. Mieszko w zależności od terminu siewu

A single-factor field experiment was conducted in 2008 and 2009. The aim of this study was to evaluate the low-morphine poppy cv. Mieszko which was sown at three different dates: I-early, II-optimal, III-delayed. The results of the experiment demonstrate that there is no difference between morphological traits at characteristic growth stages. Plants in the population varied in the number of poppy heads (from 1 to 6). Plant productivity in the crop depended on the sowing date and growing year. Sowing poppy at the early and optimal date allowed more productive individuals that produced poppy heads with a higher unit weight to be obtained in the crop population. The most productive plants in the crop formed 3 or more poppy heads per plant. The results of experiment proved that the date of poppy sowing had a significant effect on plant growth and, as a consequence, on yield, in spite of the fact that it is a no-cost agrotechnical factor. For utilitarian reasons, efforts should be made to do sowing at the optimal time.Jednoczynnikowe doświadczenie polowe z terminami siewu maku, niskomorfinowej odm. Mieszko, (L-M P) przeprowadzono w latach 2008-2009. Porównano trzy terminy siewu maku: I – wczesny; II – optymalny; III – opóźniony. Stwierdzono, że termin siewu nie oddziaływał istotnie na cechy morfologiczne roślin maku w charakterystycznych fazach wzrostu. Wykazano występowanie w łanie maku populacji roślin różniących się liczbą wykształconych makówek od 1 do 6. Intensywność wydzielania się w łanie zróżnicowanych rozwojowo i produkcyjnie grup roślin L-M P, zależała od terminu siewu i lat wegetacji. Wysiew maku w terminach wczesnym lub optymalnym umożliwił uzyskanie w populacji łanu roślin wykształcających makówki o większej jednostkowej masie, które były bardziej produktywne. Rośliny maku o trzech i więcej makówkach, w znaczącym stopniu kreowały plonowanie z jednostki powierzchni. Udowodniono, że termin siewu maku, pomimo że jest beznakładowym czynnikiem agrotechnicznym, ma znaczący wpływ na rozwój roślin, co w konsekwencji przenosiło się na plonowanie. Z utylitarnych względów należy dążyć do przeprowadzenia siewu L-M P w terminie optymalnym

Biologiczno-produkcyjna reakcja grochu, pszenicy i lnu uprawianych w siewie mieszanym

Given the growing interest in ecological intensification directed towards sustainable crop production, a study was conducted to assess the biological and production response of pea intercropped with spring wheat or linseed under various growing conditions. The experiment was conducted in 2009–2011 on a Haplic Phaeozem soil in the western part of Poland. Intercropping of pea significantly reduced the green area index and the normalized difference vegetation index values, but growing pea with linseed caused a significant increase in the number of nodes with pods, pods per stem, and seeds per stem. Intercropping with wheat increased the seed number per pod. Seed inoculation with Nitragina significantly increased the number of pea pods and seeds per stem. Wheat intercropped with pea, with inoculation and foliar fertilization, attained significantly lower straw weight and spike length. Intercropping of linseed significantly reduced the features of the yield structure. Bacterial inoculation increased the production potential of pea at the expense of the supporting plants.W ostatnich latach obserwuje się istotny wzrost zainteresowania koncepcją intensyfikacji eko- logicznej ukierunkowaną na bioróżnorodność pól uprawnych. Dlatego celem pracy była ocena reakcji biologiczno-produkcyjnej grochu uprawianego w siewie mieszanym z pszenicą jarą lub lnem oleistym, w różnych warunkach siedliska. Doświadczenie wykonano w latach 2009–2011 na glebie czarnoziemnej w Stacji Doświadczalnej w Modzurowie (Polska). W badaniach wykazano, że siew mieszany grochu istotnie zmniejszył wartości GAI (green area index– wskaźnik zielonej powierzchni asymilacyjnej), NDVI (normalized difference vegetation index– znormalizowany wskaźnik wegetacji). Jednakże uprawa grochu w siewie mieszanym z lnem skutkowała istotnym wzrostem ilości wykształconych węzłów ze strąkami, liczby strąków na pędzie, liczby nasion z pędu, a w mieszance z pszenicą wzrost liczby nasion w strąku. Szczepienie nasion Nitraginą istotnie zwiększyło liczbę strąków na pędzie oraz liczbę nasion z pędu grochu. Pszenica w siewie mieszanym z grochem, przy uwzględnieniu nawożenia nalistnego i szczepienia, uzyskała istotnie niższą masę słomy oraz długość kłosa. Uprawa lnu w siewie mieszanym skutkowała istotnym zmniejszeniem cech struktury plonu. Szczepionka bakteryjna zwiększa potencjał produkcyjny grochu kosztem rośliny podporowej

Comparison of morphological traits, productivity and canopy architecture of winter oilseed rape (Brassica napus L.) and white mustard (Sinapis alba L.)

In the years 2006-2008, comparative studies of productivity and plant architecture of open pollinated winter oilseed rape cv. NK Petrol and white mustard cv. Nakielska were undertaken. Morphological traits, including the stem architecture and display of the siliques of both species, were studied. The contribution of the fruiting part of the plant as well as the number of branches with siliques is higher in winter oilseed rape plants, compared to white mustard. The total number of siliques on lateral branches of oilseed rape is also significantly higher than for white mustard. For both species, lateral branches make a greater contribution to the yield of each single plant, but for white mustard this contribution is not as evident as for oilseed rape. Plants of winter rape have about 25% more siliques per stem unit in comparison to white mustard. Winter oilseed rape siliques contain on average 18.5 seeds. The mass of winter oilseed rape seeds per silique is strongly linearly correlated with seed biomass (R-2 = 0.95). However, the length of siliques in these species is poorly correlated with seed mass. The yield of winter oilseed rape is several times higher than that of white mustard; that of a single oilseed rape or white mustard plant is 13.8 g or 2.0 g, respectively. In a single plant of oilseed rape, larger yield is associated with the number of siliques on the lateral branches and further the total yield of a single oilseed rape plant with a predominance of very large, large and medium silique categories based on size. These silique categories constitute 67.7% of the fruits and account for 80.1% of the plant yield. For white mustard small, medium and large siliques predominate, comprising 76.7% of fruits, and account for 78.7% of the total yield

Wybrane aspekty uprawy i użytkowania kukurydzy woskowej (Zea mays L. spp. ceratina)

This paper is a review of available literature on Zea mays L.ssp.ceratina. It contains information on the origin, cultivation and utilization of waxy maize in the world and can be a contribution to the development of new research on maize cultivation and starch processing technology. Maize, as an old and economically important cereal, played an enormous role in the ancient civilisations of the New World. Among the maize subspecies compared, Z. mays ssp. indurata and Z. mays ssp. indentata are now the most important in Poland. The subspecies Z. mays ssp. saccharata has a marginal role, while Z. mays ssp. ceratina has not been hitherto cultivated. Decisions to introduce the subspecies Z. mays ssp. ceratina into cultivation are based on different grounds, taking into account both agro-climatic conditions and industrial uses of grain processing products. The growing demand for maize grain, stimulated by the increased demand for maize starch and oil in the global market as raw materials that are important in food production, is an impulse for the development of agrobiological research. The development of the starch industry, associated with the demand for industrial starch, will probably contribute to increased interest in this subspecies in Central Europe, also including Poland. Waxy maize grain can be a major ingredient of high-energy feeds for livestock, replacing in this role the type of maize that has been grown for this purpose until now. A great advantage of waxy maize is its specific structure of starch, due to its unique and high amylopectin content (95-98%), which creates unlimited possibilities of industrial use. Currently, waxy maize acreage in Europe does not exceed 2% of the maize crop area in this continent.Praca stanowi przegląd dostępnej literatury dotyczącej Zea mays L. ssp. ceratina. Zawiera informacje na temat pochodzenia uprawy i wykorzystania kukurydzy woskowej w świecie i może być przyczynkiem do rozwoju nowych badań z zakresu uprawy i technologii przetwórstwa skrobi. Kukurydza jako stare i wiodące produkcyjnie zboże odgrywała ogromną rolę w starożytnych cywilizacjach Nowego Świata. Obecnie w Polsce z porównywanych podgatunków kukurydzy największe znaczenie mają Z. mays ssp. indurata oraz Z. mays ssp. indentata. Niewielką pozycję ma podgatunek Z. mays ssp. saccharata, a Z. mays ssp. ceratina nie była dotychczas uprawiana. Decyzje o wprowadzeniu do uprawy podgatunku Z. mays ssp. ceratina są różnorodnej proweniencji, zarówno agroklimatycznej jak i zastosowań przemysłowych produktów uzyskanych z przerobu ziarna. Impulsem do rozwijania badań agrobiologicznych jest rosnący popyt na ziarno kukurydzy, stymulowany zwiększonym zapotrzebowaniem światowego rynku na skrobię i olej kukurydziany, jako surowce mające znaczenie w produkcji żywności. Rozwój przemysłu skrobiowego, związany z zapotrzebowaniem na skrobię przemysłową, przyczyni się zapewne do wzrostu zainteresowania tym podgatunkiem w Europie Środkowej, w tym również w Polsce. Ziarno kukurydzy woskowej może stanowić podstawowy składnik pasz wysokoenergetycznych dla zwierząt gospodarskich, zastępując w tej roli kukurydzę dotychczas uprawianą do tych celów. Dużym atutem kukurydzy woskowej jest specyficzna budowa skrobi, z uwagi na unikatową i wysoką zawartość amylopektyny (95-98%), co nadaje nieograniczone możliwości wykorzystania przemysłowego. Obecnie areał kukurydzy woskowej w Europie nie przekracza 2% powierzchni zasiewów kukurydzy na kontynencie

Biologiczne determinanty produktywności roślin i łanu formy oleistej lnu zwyczajnego (Linum usitatissimum L.)

In Poland the cultivation of the fibrous form of flax (Linum usitatissimum L.) is dying out, but the acreage of its oilseed form, linseed, which provides seed (Semen lini) used in therapy and being a source of -linolenic acid, is expanding. Nowadays, linseed is grown in 64 countries of the world, but yield levels in these countries vary greatly. Under European conditions, seed yield of linseed shows high variation, which is evidence of little knowledge of the biology of this plant and the lack of precise cultivation solutions in agricultural technologies used. A major reason is the difficulty in obtaining optimal crop density. A sparse crop results in low above-ground biomass yield, which is translated into insufficient crop yields. The selection of highly productive domestic and foreign varieties can partially increase linseed yield; apart from some domestic varieties, the Canadian cultivar ‘Flanders’ and the Hungarian cultivar ‘Barbara’ are positive examples in this respect. There is a possibility of effective selection at early stages of linseed breeding, which bodes well for the prospect of obtaining highly productive varieties with normal or very low -linolenic acid content.W Polsce powoli wygasa uprawa formy włóknistej lnu zwyczajnego (Linum usitatissimum L.), natomiast rozszerza się areał zasiewów formy oleistej, dostarczającej nasion (Semen lini), wykorzystywanych w lecznictwie i będących źródłem kwasu -linolenowego. Współcześnie len oleisty uprawiany jest w 64 krajach świata, w których poziom plonowania jest bardzo zróżnicowany. W warunkach europejskich wielkość plonu nasion lnu oleistego wykazuje dużą zmienność, co świadczy o małej znajomości biologii tej rośliny oraz braku precyzyjnych rozwiązań uprawowych w stosowanych agrotechnologiach. Zasadniczym powodem jest trudność w uzyskaniu optymalnej obsady roślin w łanie. Rzadki łan warunkuje niskie plony nadziemnej biomasy, co przekłada się na niezadowalające plonowanie. Dobór wysokoplennych krajowych i zagranicznych odmian może częściowo zwiększyć plonowanie lnu oleistego, a pozytywne przykłady w tym względzie stanowią poza odmianami krajowymi kanadyjska ‘Flanders’ oraz węgierska ‘Barbara’. Istnieje możliwość skutecznej pracy selekcyjnej we wczesnych etapach hodowli lnu oleistego, rokującej otrzymanie wysokoplennych odmian o normalnej lub bardzo niskiej zawartości -linolenowego