Zastosowanie pola magnetycznego jako ekologicznej metoda poprawy jakości upraw

• Autorzy: Stanisław Pietruszewski , Konrad Kania , Krzysztof Kornarzyński

Warianty tytułu

The Application of Magnetic Field as Ecological Method of Quality Culture Improvement

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

Pole magnetyczne jest jednym z czynników fizycznych poprawiających kiełkowanie i wzrost roślin. W pracy przedstawiono zastosowanie zmiennego pola magnetycznego oraz wody uzdatnianej magnetycznie w eksperymentach prowadzonych w katedrze Fizyki Uniwersytetu Przyrodniczego w Lublinie. Pięć odmian pszenicy jarej (Banti, Łagwa, Parabola, Hewilla i Żura) poddano przedsiewnemu oddziaływaniu zmiennego pola magnetycznego. Zastosowano dwie magnetyczne dawki ekspozycyjne D1 = 21,50 kJ•m^-3•s (30 mT, 30 s) oraz D2 = 7,16 kJ•m³•s (30 mT, 10 s). Kinetykę kiełkowania mierzono co 1 h za pomocą elektronicznego kiełkownika, opracowanego i wykonanego w Katedrze Fizyki. Następnie opisano je za pomocą funkcji logistycznej i wyznaczono jej parametry. Stwierdzono, że każda z odmian pszenicy reaguje indywidualnie na zastosowane pole magnetyczne. Kiełkowanie oraz plony pszenicy zależą od wartości przedsiewnej magnetycznej dawki ekspozycyjnej. Próby kiełkowania oraz badania polowe wykazały, że uzyskane efekty są zbliżone dla takich samych dawek ekspozycyjnych, niezależnie od sposobu ich uzyskania. Woda uzdatniana magnetycznie posiada inne właściwości niż woda źródlana lub kanalizacyjna (woda z ujęć komunalnych). Zależą one od natężenia pola magnetycznego i od szybkości przepływu wody w polu magnetycznym. Prezentowane badania wykazały, że wartość współczynnika napięcia powierzchniowego wody kanalizacyjnej zmniejszała się w zależności od krotności przepływu przez pole magnetyczne i od indukcji magnetycznej tego pola. Zastosowanie wody uzdatnianej magnetycznie w próbach kiełkowania nasion pomidora i ogórka wykazały, że powoduje ona szybsze kiełkowanie i wzrost roślin. (abstrakt oryginalny)

EN

Magnetic field is one of physical factors that can improve germination and growth of plants. This paper presents the results of a few experiments carried out in the Department of Physics of the University of Life Sciences in Lublin in which alternating magnetic filed and magnetic water were applied. Five varieties of spring wheat (Banti, Łagwa, Parabola, Hewilla and Żura) were exposed to alternating magnetic treatment before sowing. Two exposure doses D1 = 21,50 kJ•m^-3•s (30 mT, 30 s) and D2 = 7,16 kJ•m³•s (30 mT, 10 s) were ap-plied. The germination time courses data were collected by electronic seed germinator which was designed and developed in our Department. The germination data were described using the logistic curve equation and its parameters were assigned. The results showed that varieties of spring wheat react individually to magnetic field. The germination and yield of wheat depend on the pre-sowing magnetic dose. Germination test and field test showed that the results were similar to the same exposure doses regardless of how they were obtained. Magnetic water has different properties than mineral or tap water. The differences depend on the strength of magnetic field and the rate of water flow through the magnetic field area. The tap water's surface tension coefficient reduced depending on the strength of magnetic field's flux and applied multiplication factor. The experiments showed also that the tomato and cucumber seeds watered with magnetic water germinate and grow quicker. (original abstract)

Słowa kluczowe

PL

Fizyka; Ekologia; Biologia; Produkcja roślinna

EN

Physics; Ecology; Biology; Crop production

• Czasopismo: Inżynieria Przetwórstwa Spożywczego
• Rocznik: 2013
• Tom: 1(5)
• Strony: 25--33

Twórcy

autor

Stanisław Pietruszewski

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

autor

Konrad Kania

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

autor

Krzysztof Kornarzyński

• Uniwersytet Przyrodniczy w Lublinie

Bibliografia

• Aguilar C.H., Dominguez-Pacheco A., CarballoCarballo A., Cruz-Orea A,. Ivanom R., Lopez Bonilla J.L., Valcarce lMontoñez J.P. 2009. Alternating magnetic field irradation on three genotype maize seed. ActaAgrophysica, 14, 1, 7-17.
• Aksenov S.I., Gruzina T.I., Gorichev S.N. 2001. Characteristic of low frequence magnetic field effect on swelling of wheat seeds at various stages. Biofizika, 46, 1127-1132.
• Aladjadjiyan A. 2010. Influence of stationary magnetic field on lentil seeds. Int. Agrophysics, 24, 321-324.
• Atak C., Emiroğlu Ö., Alikamenğlu S., Razkoulieva A. 2003. Stimulation of regeneration by magnetic field in soybean (Glicine max L. Merrill) tissue cultures. Journal of Cell and Molecular Biology, 2, 113-119.
• Audus L.J. 1960. Magnetotropism: A New Plant Growth Respense. Nature, 185, 132-134.
• Balonchi H.R., Moderres Sanavy S.A.M. 2009. Electromagnetic field impact on annual medies and dodder seed germination. Int. Agrophysics, 23, 111-115.
• Barnothy M.F. 1964. Biological Effect on Magnetic Fields. Plenum Press 1, New York, London.
• Barnothy M.F. 1969. Biological Effect on Magnetic Fields. Plenum Press 2, New York, London.
• Bujak K., Frant M. 2009. Wpływ przedsiewnej stymulacji zmiennym polem magnetycznym na plonowanie pszenicy jarej. Acta Agrophysica, 14, 1, 19-29.
• Carbonell M.V., Martinez E., Amaya J.M. 2000. Stimulation of germination in rise (Oryzasavita L.) by a static magnetic field. Electro and Magnetobiol. 19, 121-128.
• Celestino C., Picazo M.L., Torbio M., Alvarez-Ude J.A., Bardasano J.L. 1998. Influence of 50 Hz electromagnetic fields on recurrent embryogenesis and germination of cork somatic embryos. Plant Cell. Tissue and Organ Culture, 54, 65-69.
• Cholodov J.A. 1978. Reaction of biological systems on magnetic field. Nauka, Moskwa.
• Davis M.S. 1996. Effect of 60 Hz electromagnetic field on early growth in three plant species and a replication of previous results. Bioelectromagnetics, 17, 154-161.
• Danilewski W.J. 1971. Studies on the influence of electricity on physiology of plants. t. 1, 2, Charków 1901, w Presman. Pola elektromagnetyczne a żywa przyroda. PWN, Warszawa.
• Dziwulska-Hunek A., Kornarzyński K., Matwijczuk A., Pietruszewski S., Szot B. 2009. Effect of laser and variable magnetiv field stimulation on amaranth seeds germination. International Agrophysics, 23, 215-227.
• Eward A. 1971.On the Physics and Physiology of Protoplasmatic Streaming in Plants. Oxford 1903., w Presman A.S. Pola elektromagnetyczne a żywa przyroda. PWN, Warszawa.
• Fiszer G., Tausz M., Gill D. 2004. Effect of weak 16⅔ Hz magnetic field on growth parameters of young sunflower and wheat seedling. Bioelectromagnetics, 25, 638-641.
• Flórez M., Martinez E., Carbonell M.V. 2012. Effect of Magnetic Field Treatment on Germination of Medicinal Plant. Polish Journal Environ Stud., 21, 1, 57-63.
• Hilal M., Helal M.M. 2003. Application of magnetic technologies in desert agriculture. Some germination and seedling emergence of some crops in a saline calcareous soil. II Międzynarodowa Konferencja Naukowa "Oddziaływanie pól elektromagnetycznych na środowisko rolnicze. Agrolaser, Referaty i doniesienia, Lublin.
• Hirota N., Nakagawa J., Kitazawa K. 1999. Effect of magnetic field on the germination of plant. Journal of applied physics, 85, 8, 5717-5719.
• Kania K., Pietruszewski S., Kornarzyński K. 2007. Urządzenie do oznaczania zdolności kiełkowania nasion. Patent, PL 378397.
• Kopeć B. 1984. Wpływ pól elektrycznych i magnetycznych na właściwości biologiczne nasion. Praca doktorska, maszynopis. WTR AR, Lublin.
• Kopeć B. 1985. Zastosowanie pola magnetycznego do przedsiewnej obróbki nasion. Postępy Nauk Rolniczych, 1, 93-100.
• Mahajan T.S., Pandey O.P. 2011. Reormulation of Malthus-Verhulst equation for black gram seeds pretrated with magnetic field. International Agrophysics, 25, 355-359.
• Martinez E., Carbonell M.V., Amaya J.M. 2000. A static magnetic field of 125 mT stimulates in initial growth stages of barley (Hordeumvulgare L.). Electro and Magnetobiol., 19, 271-277.
• Martinez E., Carbonell M.V., Flórez H., Amaya J.M., Maqueda R. 2009. Germination of tomato seeds (Lycopersiconesculantum L.) under magnetic fiels. International Agrophysics, 23, 44-50.
• Moreón L.P., Castro Palacio J.C., Velázquez Abad L., Govea A.P. 2007. Stimulation of PinusTropicalis M. seeds by magnetically treated water. International Agrophysics, 21, 173-177.
• NovitskyI., Novitskaya G.V., Kosheshova T.K., Nechiporenko G.A., Dobrovol'skij M.V. 2001. Growth of green onions in a weak permanent magnetic field. Journal Plant Physiol, 48, 709-715.
• Pietruszewski S. 1999. Magnetyczna biostymulacja materiału siewnego pszenicy jarej. Rozprawy Naukowe, AR Lublin.
• Pietruszewski S. 2001. Modelowanie krzywą logistyczną kiełkowania nasion pszenicy odmiany Henika w polu magnetycznym. Acta Agrophysica, 58, 143-151.
• Pietruszewski S., Muszyński S., Dziewulska A. 2007. Electromagnetic fields and electromagnetic radiation as non-invasive external stimulants for seeds (selected methods and responses). Internatinal Agrophysics, 21, 95-100.
• Pietruszewski S., Kornarzyński K., Łopucki M. 2007. Woda magnetyczna, jej niektóre właściwości fizyczne i zastosowanie. Przegląd Telekomunikacyjny, LXXX. 8-9, 675-682.
• Pietruszewski S., Kania K. 2010. Effect of magnetic field on germination and yield of wheat. Inernational Agrophysics, 24, 275-302.
• Pietruszewski S., Szcówka P.S., Kania K. 2013. Wpływ przedsiewnej stymulacji magnetycznej na kiełkowanie ziarniaków różnych odmian pszenicy jarej. Acta Agrophysica, 20.
• Pitman U.J. 1963. Magnetism and Plant Growth: I Effect of Germination and Early Growth of Cereals Seeds. Journal of Plant Sciences, 43, 513-518.
• Pitman U.J. 1965. Magnetism and Plant Growth: III Effect of Germination and Early Growth of Corn and Beans. Journal of Plant Sciences, 45, 549-555.
• Pitman U.J. 1967. Biomagnetic Responses in Kharkov 22 MC Winter Wheat Journal of Plant Sciences, 47, 389-393.
• Pitman U.J., Carefood J.M., Ormrod D.P. 1979. Effect of magnetic seed Treatment on Amylolytic Activity of Quiescent and Germinating Barley and Wheat. Journal of Plant Sciences, 59, 1007-1011.
• Pitman U.J., Ormrod D.P. 1970. Physiological and Chemical Features of Magnetically Treated Winter Wheat Seed and Resultant Seedling. Journal of Plant Sciences, 50, 211-217.
• Pitman U.J., Ormrod D.P. 1971. Biomagnetic Responses in Germinating Barley. Journal of Plant Sciences, 51, 64-65.
• Podleśny J., Pietruszewski S. 2009. Wpływ wody uzdatnianej magnetycznie na wzrost, rozwój I plonowanie dwóch genotypów bobiku. Annale UMCS, E, LXIV, 1, 52-58.
• Presman A.S. 1971. Pola elektromagnetyczne a żywa przyroda. Polskie Wydawnictwo Naukowe, Warszawa.
• Ratushnyak A.A., Andreeva M.G., Morozova G.A., Trushin M.V. 2008. Effect of extremely high frequency electromagnetic fields on microbiological comminity in rhizoshere of plants. International Agrophysics, 22, 71-74.
• Reinke J. 1876. Untersuchungen der Wachstrum. Botan. Ztg., 34, 129.
• P.W. Sawostin. 1930. Magnetic growth reaction in plants. Planta, 12, 327-333.
• Sujak A., Dziwulska-Hunek A. 2010. Minerale and fetty acids of amaranth seeds subjected to pre-sowing electromagnetical stimulation. International Agrophysics, 24, 375-379.
• Tolomei G. 1893. Anzione del magnetismo sulla germinazione. Malpighia, 7,470.
• Zepeda-Bautista R., Hernandez-Aguilar C., Dominguez-Pachecco A., Cruz-Orea A., Godina-Nova J.J., Martinez-Ortiz E. 2010. Electromagnetic field and seed vigor of corn hybrides. International Agrophysics, 24, 329-332.