Effects of water supply methods and seed moisture content on germination of China aster (Callistephus chinensis) and tomato (Lycopersicon esculentun Mill.) seeds

Uniform and fast germinating seeds are of prime importance for agriculture. To improve the germination properties of seeds, different treatments called priming are used. These methods generally involve the controlled uptake of water by the seeds. To be able to understand the processes involved in different priming methods the aim of the research was to study the relationship between the methods of water supply, water uptake rate by seeds, seeds moisture content and germination of China aster 'Jolanta' and tomato 'Janosik' seeds. Seeds of these species were primed by: (i) soaking in excessive amount of distilled water for 0-1440 min in the ratio of seeds to water (v:v) of 1:3; (ii) soaking in limited amount of distilled water 10-1280 ml kg-1of seeds; (iii) matriconditioning in the ratios of 1:0.4:0.2-2.0 (w:w:w) for seeds, Calflo and water, respectively. The imbibed seeds were incubated for 1 day at 20°C and seed moisture content was measured after incubation. Additionally, in seeds moistened up to 37% (China aster) and 35% (tomato), dynamics of water uptake were examined. Seeds, after imbibition and incubation, were dried to the initial moisture content (m.c.). Percentage of the germinated seeds, maximum germination (Gmax), time for the first seed to germinate (T 1), time to reach 50% germination (T50), time between 10 and 90% of Gmax (T90-T10), at 5, 20 or 35°C for the China aster seeds and at 15, 20 or 35°C for tomato were evaluated. The results showed that water supply methods significantly affected seed imbibition rates and dynamics of seed germination, although these depended on plant species. It was found that water uptake was fastest in seeds soaked in excessive water amount and also that China aster took water faster than tomato. Imbibition of seeds during matriconditioning in Calfo and in limited water amounts was slower. Imbibition of seeds up to 37% m.c. for China aster and 35% m.c. for tomato, irrespective of the conditioning method, was the most favorable for germination. The earliest germination was observed in seeds soaked in excessive amount of water and incubated for 1 day. Germination of seeds matriconditioned, and those conditioned in limited water amount for 1 day was slower. We conclude that although the optimal final moisture content is independent of the different water supply methods used, the water supply method itself strongly affect the germination properties (T1, T50 and T90-T10 dynamics of germination). © 2005 Elsevier B.V. All rights reserved

Wplyw parametrow kondycjonowania na starzenie sie nasion astra chinskiego [Callistephus chinensis Ness]

Określono w jaki sposób parametry kondycjonowania wilgotność nasion oraz czas ich inkubacji wpływają na starzenie się nasion astra chińskiego ‘Jolanta’. Nasiona kondycjonowano do wilgotności 30; 32,5; 35; 37,5 i 40% metodą moczenia w określonych dawkach wody i moczenia w nadmiarze wody, a następnie inkubowano przez 1-10 dni, w 20°C. Po inkubacji nasiona wysuszono do wilgotności początkowej (8,2%) i poddano testowi przyspieszonego starzenia, przechowując je nad przesyconym roztworem chlorku sodu (NaCl) w 30°C i 80% RH, przez 0-21 tygodni. Przeprowadzony test starzenia kondycjonowanych nasion wykazał, że niezależnie od zastosowanej metody uszlachetniania, wraz z wydłużaniem się czasu przechowywania ich nad wodnym roztworem chlorku sodu nasiona traciły żywotność. Szybkość starzenia się nasion była uzależniona od stopnia uwilgotnienia oraz czasu inkubacji nasion astra chińskiego. Kondycjonowanie nasion w określonych dawkach wody starzenie się nasion w większym stopniu, niż kondycjonowane w nadmiarze wody. Badania dowiodły, że 1 dzień inkubacji nasion odpowiednio uwilgotnionych podczas kondycjonowania przedłużał ich żywotność w największym stopniu.The research was conducted evaluate how the parameters of conditioning - moisture content of seeds and time of their incubation influence the ageing of China aster ‘Jolanta’ seeds. The seeds were moistened up to 30-40% m.c. by soaking in limited amount of distilled water and soaking in excessive amount of distilled water and then incubated for 1-10 days, at 20°C. After that they were dried down to the initial moisture content (8.2%). Thereafter, seeds were submitted to storage over the permeated solution of sodium chloride (NaCl) at 30°C and 80% RH for 0-21 weeks. The test of ageing of conditioned seeds proved that irrespective of the applied method of conditioning, the seeds lost their viability together with a longer time of storage over the permeated solution of sodium chloride. The speed of ageing depended on the level of imbibition and time of incubation of China aster seeds. Conditioning of seeds amount of water inhibited ageing of seeds more than in the case of conditioning in the excessive amount of water. The study showed that one day of incubation of seeds, which were suitably moistened during conditioning, prolonged their viability to a highest extent

Effect of selected factors on the effectiveness of conditioning of China aster seeds

Sposób i efektywność kondycjonowania nasion zależą od gatunku rośliny, celu jego stosowania oraz szeregu warunków, w jakich jest ono wykonywane. Podczas kondycjonowania nasion bezpośrednio przed siewem korzystne jest maksymalne zaawansowanie procesów metabolicznych warunkujących kiełkowanie. Natomiast w nasionach przeznaczonych do przechowywania przed wysiewem lub w celu poprawy ich zdolności przechowalniczej wymagana jest inicjacja takich procesów metabolicznych, które powodują poprawę kiełkowania i jednocześnie nie zwiększają wrażliwości na desykację oraz umożliwiają przechowywanie nasion. Efektywność kondycjonowania nasion jest uzależniona od metody oraz ich wilgotności wyjściowej, sposobu imbibicji i inkubacji, temperatury w trakcie zabiegu, początkowej żywotności, a także od możliwości suszenia kondycjonowanych nasion i warunków ich przechowywania. Dla wielu roślin ogrodniczych kondycjonowanie jest korzystne dla kiełkowania i przechowywania nasion, pod warunkiem, że nie są one porażone przez patogeny. Przydatność matrykondycjonowania jest ograniczona w przypadku kondycjonowania dużej masy nasion.The method and effectiveness of seed conditioning depend on plant species, the purpose of treatment and the conditions under which it is performed. When the seeds are sown directly after conditioning, the high advancement of metabolic processes affecting germination, is profitable. However, for seeds stored before sowing, or in order to improve their longevity, the initiation of metabolic processes will be necessary which improve the germination and storability without decreasing desiccation tolerance. The effectiveness of conditioning depends on the method used, initial moisture content, procedures of imbibition, incubation of imbibed seeds, temperature during treatment, initial germinability, as well as on seed tolerance to drying and storage conditions. For several horticultural plant species, the conditioning is advantageous for germination and storage if the seeds are not contaminated with pathogens