Digital Library
Institute of Soil Science and Plant Cultivation
State Research Institute
Communities in DSpace
Select a community to browse its collections.
- Bibliografia Publikacji Pracowników IUNG-PIB jest zbiorem opisów bibliograficznych publikacji pracowników Instytutu.
- Czasopisma naukowe: Polish Journal of Agronomy (kontynuacja Pamiętnika Puławskiego); Nawozy i Nawożenie ( Fertilizers and Fertilization)
- "Pamiętnik Puławski" jest kontynuacją ukazującego się w okresie międzywojennym "Pamiętnika PINGW". Publikacja zawiera syntetyczne opracowania wyników badań prowadzonych przez pracowników IUNG, opatrzone streszczeniami w języku angielskimi i rosyjskim. W latach 1961-2010 opublikowano 152 zeszyty "Pamiętnika Puławskiego". Kontynuatorem tej publikacji jest czasopismo "Polish Journal of Agronomy"
- Zbiór zawiera instrukcje upowszechnieniowe, wdrożeniowe, zalecenia agrotechniczne, materiały szkoleniowe.
- Zbiór zawiera prace doktorskie obronione w IUNG-PIB oraz Monografie i Rozprawy Naukowe
Recent Submissions
Improvement of salt tolerance in Vicia faba (L.) seedlings: a comprehensive investigation of the effects of exogenous calcium chloride
(2025) Abo-Shanab, Walaa A. ; Elshobary, Mostafa E.; Czubacka, Anna; Diab, Rana H.
Background
This study investigated the effects of the different concentrations of CaCl2 (10 and 15 mol m−3) on the growth, physiology, and cytological characteristics of salt-stressed Vicia faba (L.) seedlings grown under greenhouse conditions.
Results
Salinity stress (150 mol m−3 NaCl) had detrimental effects on all measured growth parameters, increased the micronucleus count number (MCN) by 26.6 micronuclei/1000 cells, decreased the mitotic index (MI) by 66.6%, and caused various chromosomal aberrations, nuclear alterations, and chromatin bridges in salt-stressed seedlings compared to the untreated plant. Nevertheless, the seed priming with CaCl2 (10 and 15 mol m−3) significantly alleviated the toxic effects induced by salinity stress, improved growth parameters, total chlorophyll (TChl), proline, and total soluble sugar (TSS) contents in salt-stressed faba bean seedling compared with seedlings germinated from non-primed seeds. The antioxidative system of salt-stressed faba bean was highly stimulated by increasing the activity of catalase (CAT), peroxidase (POD), and superoxide dismutase (SOD) enzymes as well as phenolics and flavonoids were increased in all salt stressed seedlings germinated from seeds primed with CaCl2 (10 and 15 mol m−3) indicating an improved tolerance of faba bean plant to salinity stress. Notably, the pretreatment with CaCl2 (10 mol m−3) reduced the micronuclei number per 1000 cells by 91.3% and decreased the abnormality index by 58.9% more effectively than CaCl2 (15 mol m−3). SDS-PAGE profiling revealed the presence of 16 proteins with different molecular weights, including two peptides, induced by CaCl2 (10 mol m−3) in response to salinity stress.
Conclusions
This study showed that 10 mol m−3 CaCl2 significantly improved salt tolerance in treated faba bean plants mitigating the antagonistic effects of salt stress on several physiological and cytological parameters.
The Effect of Farming Systems and Cultivars on the Qualitative and Quantitative Composition of Bioactive Compounds in Winter Wheat (Triticum aestivum L.)
(MDPI, 2025) Kowalska, Iwona; Soluch, Agata; Mołdoch, Jarosław; Jończyk, Krzysztof
Triticum aestivum L. subsp. spelta (cv. Rokosz) and common winter wheat Triticum aestivum L. subsp. aestivum (cv. Arktis, Belissa, Estivus, Fidelius, Hondia, Jantarka, KWS Ozon, Linus, Markiza, Ostka Strzelecka, Pokusa) grown in an organic farming system were analyzed and compared. Furthermore, the productivity of four common wheat cultivars (cv. Fidelius, Hondia, Jantarka, KWS Ozon) grown under four different (organic, conventional, integrated, and monoculture) farming systems was compared. Using UPLC-DAD-MS, UPLC-PDA-MS/MS, and TLC-DPPH•, nine phenolic acids, nine alkylresorcinols, and their antiradical activity were identified and quantified. In the organic farming system, the highest yield was observed for T. aestivum L. subsp. aestivum cv. Fidelius (4.17 t/ha). Infections of wheat cultivars were low or at a medium level. The highest resistance to Fusarium fungi was shown by cv. Fidelius, which also exhibited the highest alkylresorcinol content and antioxidant capacity. The total phenolic acid content was highest in cv. Rokosz (1302.3 µg/g), followed by common winter wheat cultivars cv. Linus (1135.1 µg/g) and cv. Markiza (1089.6 µg/g). The potential of winter wheat cultivars for human health and their suitability for cultivation in different production systems was determined, showing significant differences in bioactive compounds depending on cultivars, systems, and years.
Reakcja wybranych odmian soi zwyczajnej (Glycine max (L.) Merr.) na zróżnicowany poziom nawożenia azotem
(Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa - Państwowy Instytut Badawczy w Puławach, 2025) Baca, Edyta
Uprawa soi w Polsce z roku na rok staje się coraz popularniejsza, co wynika z wysokiej wartości odżywczej nasion, względnej odporności na szkodniki i choroby oraz wzbogacaniu gleby w azot dzięki symbiozie z bakteriami brodawkowymi Bradyrhizobium japonicum. Ponadto, w ostatnich latach obserwuje się dynamiczny postęp w hodowli nowych odmian soi, o wczesności dostosowanej do uprawy w konkretnych warunkach siedliska i regionu. Odmiany soi różniące się wczesnością mogą wykazywać odmienne reakcje na pogłówną dawkę azotu, z uwagi na różnice w liczbie dni niezbędnych do osiągnięcia dojrzałości żniwnej. Celem badań była ocena reakcji wybranych odmian soi na zróżnicowane dawki azotu oraz ocena przydatności średnio wczesnych (Abelina, Sculptor) i bardzo późnych (Coraline, Malaga, Petrina) odmian do uprawy w warunkach województwa lubelskiego. W hipotezie badawczej założono, że zastosowanie drugiej dawki azotu (pogłównie) zwiększy potencjał plonowania soi i korzystnie wpłynie na skład chemiczny nasion, a późniejsze odmiany soi będą lepiej wykorzystywać azot mineralny, co przyczyni się do uzyskania większego plonu nasion o lepszych parametrach jakościowych. Badania przeprowadzono w oparciu o doświadczenie polowe, realizowane w latach 2017-2019, na Polu Doświadczalno-Wdrożeniowym Lubelskiego Ośrodka Doradztwa Rolniczego w Końskowoli, zlokalizowanym w Pożogu II (woj. lubelskie, powiat puławski). Dwuczynnikowe doświadczenie polowe założono w układzie losowanych podbloków (split-plot), w 4 powtórzeniach. Pierwszy czynnik stanowiła dawka azotu (kg·ha-1): 0 (N0), 30 (N30), 60 (N60), zaś drugi – odmiana soi zwyczajnej (Glicynie max (L.) Merrill): Abelina, Sculptor, Coraline, Malaga, Petrina. W fazach rozwojowych BBCH 61, 65, 70 i 77 wykonano pomiary wskaźników: fluorescencji chlorofilu (Fv/Fm, PI), pokrycia powierzchni gleby liśćmi (LAI) oraz indeksu zieloności liścia (SPAD). Przed zbiorem określono cechy biometryczne roślin (wysokość rośliny, wysokość osadzenia najniższego strąka, liczbę strąków i nasion na roślinę, masę strąków i nasion na roślinę, MTN). Określono plon nasion przy 14% wilgotności. Oceniano także właściwości mikrobiologiczne gleby w fazie kwitnienia soi, poprzez analizę liczebności Azotobacter i aktywności enzymatycznej gleby na podstawie aktywności dehydrogenaz oraz fosfataz (kwaśnej i zasadowej). Zebrane wyniki badań zostały opracowane statystycznie metodą analizy wariancji (ANOVA) zgodnie z układem doświadczenia. Do porównania różnic między średnimi dla czynników głównych oraz interakcji zastosowano wielokrotny test przedziałów ufności (Test Tukey’a) na poziomie istotności α=0,05. W 2019 roku, w hali wegetacyjnej IUNG-PIB w Puławach przeprowadzono dodatkowo ścisłe, dwuczynnikowe doświadczenie wazonowe, w układzie kompletnie zrandomizowanym, w 4 powtórzeniach. Pierwszy czynnik badawczy stanowiła dawka azotu (kg·ha-1): 0 (N0), 30 (N30), 60 (50% przedsiewnie i 50% pogłównie w fazie BBCH 61), zaś drugi czynnik – odmiana soi zwyczajnej (Glicynie max (L.) Merrill): Abelina, Sculptor, Coraline, Malaga, Petrina. Wazony podlewane były codziennie do warunków optymalnych. W trakcie prowadzenia doświadczenia wykonano pomiary względnej zawartości chlorofilu w liściach soi (indeks SPAD) w następujących fazach rozwojowych: BBCH 61, 65, 71 i 77. W fazie kwitnienia soi (BBCH 65) określono: długość pędu i korzenia, masę części nadziemnej i podziemnej oraz liczbę i masę brodawek. W fazie dojrzałości pełnej wykonano pomiary: wysokości roślin, wysokości osadzenia pierwszego strąka, liczby węzłów na pędzie głównym, liczby strąków na roślinie, liczby i masy nasion na roślinę, liczba nasion w strąku, suchej masy łodygi i strączyn. Określono także zawartość białka ogólnego i tłuszczu surowego w nasionach. Zebrane wyniki zestawiono i opracowano statystycznie metodą analizy wariancji (ANOVA) w programie Statgraphic Centurion XVI. Badania wykazały, że wszystkie odmiany soi sprawdziły się w warunkach woj. lubelskiego, przy czym odmiany bardzo późne plonowały lepiej niż odmiany średnio wczesne, przewyższając je plonem średnio o 21,8%. Poziom plonowania soi zależał od dawki nawożenia azotem oraz warunków pogodowych. W warunkach optymalnego uwilgotnienia gleby przedsiewna dawka azotu (N30) zwiększyła plon nasion w porównaniu do obiektu kontrolnego (N0) o 23,8%, a dawka zastosowana pogłównie (N60) o 10% w porównaniu do obiektu N30. Przy niedoborze wody w glebie nawożenie azotem mineralnym okazało się nieefektywne. Największą wydajnością odznaczyła się bardzo późna odmiana Malaga, z plonem większym o 33,2% niż plon odmian średnio wczesnych (Abelina, Sculptor) i o 14,7% w porównaniu do pozostałych odmian bardzo późnych (Coraline, Petrina). Najmniejszą wydajnością odznaczyła się odmiana Sculptor. Wykazano wpływ azotu mineralnego na cechy biometryczne roślin. Nawożenie przedsiewne (N30) zwiększyło wysokość roślin średnio o 9,5% i wysokość osadzenia najniższego strąka średnio o 10,2%. Dawka przedsiewna i pogłówna (N60) korzystnie wpłynęła na liczbę i masę strąków oraz liczbę i masę nasion z rośliny (wzrost odpowiednio o 19,7 i 22,9% oraz 20,5 i 16,2%), ale obniżyła masę tysiąca nasion (MTN) średnio o 5,8% w porównaniu do obiektu N0. Wykazano wpływ czynnika genetycznego na cechy biometryczne roślin. Odmiana Coraline była najwyższa, ale miała najniżej osadzone strąki, podczas gdy odmiana Sculptor miała najwięcej strąków i nasion. Z kolei odmiana Malaga miała największą MTN. Badania wykazały, że stan fizjologiczny roślin zależał w sposób istotny od dawki azotu i warunków pogodowych. W warunkach suszy i braku nawożenia azotem (N0) zaobserwowano wzrost wskaźników fluorescencji chlorofilu (Fv/Fm i PI), sugerujące zakłócenia fotosyntezy. Z kolei najniższe wartości tych wskaźników obserwowano na obiektach N60. Najwyższymi wartościami wskaźników fluorescencji chlorofilu odznaczyła się odmiana Malaga, a najniższymi Sculptor. Względna zawartość chlorofilu w liściach była determinowana przede wszystkim przez czynnik odmianowy. Najniższy indeks SPAD odnotowano u średnio wczesnej odmiany Sculptor, natomiast wyższy u późnych odmian Malaga i Petrina. Wykazano istotną, dodatnią korelację między plonem nasion a indeksem SPAD. Nawożenie azotem mineralnym zmniejszyło liczbę i masę brodawek korzeniowych. Odmiana różnicowała zawartość białka ogólnego w nasionach soi, natomiast nie miała istotnego wpływu na zawartość w nich tłuszczu. Dawka azotu miała istotny wpływ na liczebność wolnożyjących asymilatorów azotu w glebie. Największą liczebność Azotobacter stwierdzono w glebie nawożonej dawką N60, ale aktywność enzymatyczna była tam najmniejsza. Istotne różnice w aktywności dehydrogenaz zaobserwowano w obu latach badań, natomiast w przypadku fosfatazy kwaśnej i zasadowej różnice wystąpiły tylko w 2019 roku. W badaniach wykazano, że optymalne wykorzystanie nawożenia azotem wymaga uwzględnienia warunków pogodowych w celu maksymalizacji plonowania i efektywności fotosyntezy bez negatywnego wpływu na glebę i jej aktywność mikrobiologiczną. W badaniach udowodniono, że odmiana soi Malaga sprawdziła się najlepiej w warunkach woj. lubelskiego. Jako odmiana bardzo późna osiągnęła najwyższy poziom plonu wynoszący 5,06 t ha-1, czym przewyższyła plonowanie wszystkich pozostałych odmian. Cechowała się również większą MTN. Ze względu na swoje wyjątkowe osiągi pod względem plonowania, w katalogu firmy nasiennej określano ją mianem „perły południa”.
Seseli foliosum (Somm. et Levier) Manden.—A Comprehensive Phytochemical and Biological Evaluation
(MDPI, 2025-02-05) Nersezashvili, Mariam; Berashvili, Dali; Jokhadze, Malkhaz; Metreveli, Mariam; Świątek, Łukasz; Salwa, Kinga; Pecio, Łukasz; Wojtanowski, Krzysztof Kamil; Skiba, Adrianna; Korona-Głowniak, Izabela; Zengin, Gökhan; Skalicka-Woźniak, Krystyna
The genus Seseli L. (Apiaceae family) is widespread across Europe and Asia, with ten species identified in Georgia. Among these, Seseli foliosum (Somm. et Levier) Manden., is notable for its unique pharmacological properties. To our knowledge, comprehensive phytochemical and biological investigations have not yet been conducted. The primary aim
of this research is to explore the chemical and biological properties of S. foliosum, thereby enhancing its potential applications in medicine and related fields. Different chromatographic techniques were utilized to isolate individual compounds and to identify the chemical composition of S. foliosum MeOH and Et2O extracts from seeds and roots. A battery of
biological assays (antimicrobial, antioxidant, enzymatic, anxiolytic, and cytotoxic) were employed to assess the pharmacological properties of the extracts. The results from gas chromatography with mass spectrometry (GC/MS) revealed that both MeOH and Et2O extracts contain a diverse array of compounds, including monoterpenoids, sesquiterpenoids,
and phenolic compounds. Furanocoumarin edultin was isolated from the MeOH extract by liquid–liquid separation (LLS). The MeOH extracts exhibited important antioxidant, enzyme inhibitory, and antimicrobial activities with notable efficacy against Staphylococcus aureus (MIC 125 μg/mL) and Candida glabrata (MIC 62.5 μg/mL). Underground Et2O extracts
showed advanced cytotoxic activity, particularly against hypopharyngeal carcinoma cells (CC50 22.33 μg/mL and 27.16 μg/mL, respectively). The study provides a wide-range analysis of the phytochemical composition and biological activities of S. foliosum, highlighting its potential as a source of bioactive compounds. These findings contribute to the understanding of the therapeutic potential of S. foliosum and lay the groundwork for further pharmacological and clinical research.
Bufadienolide Penetration Through the Skin Membrane and Antiaging Properties of Kalanchoe spp. Juices in Dermal Applications
(MDPI, 2025-02-09) Hering, Anna; Cal, Krzysztof; Kowalczyk, Mariusz; Kastsevich, Alina; Ivashchanka, Yahor; Ochocka, J. Renata; Stefanowicz-Hajduk, Justyna
Skin aging is accelerated by inflammation processes generated by oxidative stress and external factors such as UV radiation. Plants belonging to the genus Kalanchoe that are rich sources of antioxidants could potentially strengthen the skin barrier if used as ingredients in cosmetic formulations. However, their use is limited due to the contents of bufadienolides, known cardiotoxins. This study aimed to establish a semi-quantitative profile of bufadienolides in the juices of K. blossfeldiana, K. daigremontiana, and K. pinnata using UHPLC combined with charged aerosol detection (CAD) and high-resolution mass spectrometry (HR-MS). Additionally, the study determined the ability of bufadienolides to penetrate the skin barrier using the Bronaugh Diffusion Cell Apparatus and Strat-M membrane. The study also assessed the ferric and molybdenum-reducing powers, as well as the radical scavenging capabilities of these plants juices using 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonate) (ABTS) methods. The in vitro antihyaluronidase and antityrosinase activities and sun protection factor (SPF) were evaluated spectrophotometrically, indicating moderate capability to inhibit the skin enzymes, but low SPF protection for all analyzed juices. The semi-qualitative analysis demonstrated the presence of bufadienolides occurring in two juices from K. daigremontiana and K. pinnata, with the highest contents of 1,3,5-bersaldegenin-orthoacetate, bryophyllin-A/bryotoxin-C, bersaldegenin-acetate/bryophyllin-C, and diagremontianin. After passing through the skin model, no bufadienolide compounds were present in the subcutaneous filtrate. Antiradical and reduction assays revealed the antioxidant potential of K. blossfeldiana and K. pinnata. These results indicate that Kalanchoe juices have antiaging potential and appear safe for dermal applications.