Pre-sowing seed treatment with a starch-based biopolymer compositions

Authors

DOI:

https://doi.org/10.46299/j.isjea.20260502.09

Keywords:

environment, biopolymer, starch, compositions, seed material, antimicrobial action

Abstract

The work investigated the properties and effectiveness of the use of biopolymer compositions based on corn starch for pre-sowing seed treatment. The degree of starch polymerization was determined by mass spectrometry. The film formation features of the studied biopolymer, its microbiological characteristics and changes in the physical characteristics of biopolymer solutions when inorganic compounds were added from 8% to 20–25% were investigated. It was established that the optimal concentration of starch in aqueous solutions for the formation of a uniform film is 4–5%. Under such conditions, a protective layer with a thickness of 20–35 μm is formed on the surface of the seeds, which ensures the stable retention of 20–25% of mineral compounds in its structure. Practical tests on spring wheat, sunflower and flax crops demonstrated a significant increase in yield (15–25%) while simultaneously reducing the consumption of mineral fertilizers by 10–50 times compared to traditional application to the soil. The proposed method helps reduce anthropogenic burden on the environment and prevents soil degradation.

References

Abdul Khalil H., Jha K., Yahya E., Panchal S., Patel N., Garai A., Kumari S., Jameel M. (2023) Insights into the potential of biopolymeric aerogels as an advanced soil-fertilizer delivery systems. Gels. Vol. 9(8), 666. https://doi.org/10.3390/gels9080666

Usmanova A., Brazhnikova Y., Omirbekova A., Kistaubayeva A., Savitskaya I., Ignatova L. (2024) Biopolymers as seed-coating agent to enhance microbially induced tolerance of barley to phytopathogens. Polymers (Basel).Vol. 16(3), 376. https://doi.org

Neij Atrin, Sophia L., Cheng R., Abeysekera М., Anthony Robards W. (1999) Localisation of Amylose and Amylopectin in Starch Granules Using Ensyme. Starch , 5, 163-172.

Петрушевский В. В., Бондарь Е. Г., Винокурова Е. В. (1989) Производство сахаристых веществ. Київ: Урожай, 168.

Salvay A. G. (2025) Polysaccharide-based materials: developments and properties. Polymers (Basel). 17(22), 3028. https://doi.org/10.3390/polym17223028.

Панчук М. В., Шлапак Л. С., Курта С. А., Струмінська О. О. (2011) Виробництво та використання біополімерів – шлях до покращення екології довкілля. Науковий вісник ІФНТУНГ. Івано-Франківськ. № 4(30), 92-101.

Струмінська О.О., Байляк М.М., Курта С.А. (2014) Мікробіологічний аналіз природних плівкоутворювачів в агрохімії та їх властивості. Збірник наукових праць міжнародної конференції «Наука та сучасність: виклики ХХІ століття» (31.01.14). Київ: Центр наукових публікацій, Частина ІІ, 118-122.

Jonuškienė I, Davicijonaitė E, Vaškevičiūtė M, Kala I, Stankevičienė R, Kantminienė K, Tumosienė I. (2025) Sustainable production and antioxidant activity of bacterial xanthan gum. Molecules. 30(13), 2734. https://doi.org/10.3390/molecules30132734

Струмінська О. О., Байляк М. М., Курта С. А. (2014) Мікробіологічні властивості природних плівкоутворювачів. Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2/10(68), 34-40.

Langer R., Vacanti Joseph P. (1993) Tissue Engineering. Science (англ.) 260(5110), 920—926 doi:10.1126/science.8493529. ISSN 0036-8075

Salazar S., Margarita del R., Solanilla D. (2023). Biodegradable polymers: concepts and applications (1st edition). Boca Raton London New York: CRC Press, Taylor. 354 & Francis

Liyanapathiranage A., Dassanayake S, Gamage A., Karri Rama R., Manamperi A., Evon P., Jayakodi Y., Madhujith T., Merah O. (2023) Recent Developments in Edible Films and Coatings for Fruits and Vegetables. Coatings (англ.). 13(7),1177. doi:10.3390/coatings13071177. ISSN 2079-6412

Saberi-Rise R., Moradi-Pour M., Mohammadinejad R., Vijay Kumar (2021) Biopolymers for Biological Control of Plant Pathogens: Advances in Microencapsulation of Beneficial Microorganisms. Polymers (англ.). 13(12),1938. doi:10.3390/polym13121938. ISSN 2073-4360

Bandopadhyay S., Martin-Closas L.; Pelacho M., DeBruyn M. (2018) Biodegradable Plastic Mulch Films: Impacts on Soil Microbial Communities and Ecosystem Functions. Frontiers in Microbiology. Т. 9. doi:10.3389/fmicb.2018.00819. ISSN 1664-302X

Kasirajan, Subrahmaniyan; Ngouajio, Mathieu (2012-04). Polyethylene and biodegradable mulches for agricultural applications: a review. Agronomy for Sustainable Development (англ.). Т. 32, № 2. с. 501—529. doi:10.1007/s13593-011-0068-3. ISSN 1774-0746

Dutta D, Sit N. (2024) A comprehensive review on types and properties of biopolymers as sustainable bio-based alternatives for packaging. Food Biomacromolecules. Vol. 1, 58-87. https://doi.org/10.1002/fob2.12019

Пирог Т. П. (2004) Загальна мікробіологія. Київ: НУХТ, 471.

Струмінська О.О., Курта С.А., Байляк М.М., Куцела О.Я. (2014) Фізичні та мікробіологічні властивості біополімерних композицій для обробки насіння. Збірник матеріалів міжнародної конференції «Global Scietific Unity 2014» (September 26-27, 2014). Praguе, 263

Published

2026-04-01

How to Cite

Struminska, O., Chelyadyn, L., Baіlіak M., & Chelyadyn, V. (2026). Pre-sowing seed treatment with a starch-based biopolymer compositions. International Science Journal of Engineering & Agriculture, 5(2), 92–102. https://doi.org/10.46299/j.isjea.20260502.09

Similar Articles

<< < 3 4 5 6 7 8 9 > >> 

You may also start an advanced similarity search for this article.