Ултразвуково грундиране и покълване

• Ултразвуковото грундиране на семена е полезна техника преди сеитба за попълване на семената с вода и хранителни вещества и за стимулиране на покълването.
• Уникирането е ефективна техника за прекъсване на покоя на семената и подобряване на характеристиките на кълняемостта.
• Ултразвуковото оборудване на Hielscher може да се контролира прецизно за надежден резултат от покълването и грундирането на семената.

Ултразвуково грундиране, покълване и покълване на семена

Ултразвуковото грундиране на семена се отнася до процес на третиране на семена с ултразвукови вълни с честота около 20 kHz във вода или други подходящи хранителни разтвори за подобряване на тяхната кълняемост и ранен растеж. Бързото покълване и поникването на разсад са критични фактори за успешното установяване на растенията и културите. Прекъсването на покоя и стимулирането на покълването са важни за разпространението и ранното производство на растителни разсад. Ултразвукът на семената във вода, хранителен разтвор или осмотик подобрява скоростта на покълване и скоростта и показва по-висок процент на кълняемост от необработените семена.

Сокирана леща (40Ws/g w/ UP200St) в сравнение с лещата без ултразвук: Ултразвуковата леща показва по-висока степен на геминиране и по-дълги издънки.

Предимства на ултразвуковото грундиране на семена

Интензивният ултразвук от около 20kHz показва значително въздействие върху семенната обвивка, както и върху масопреноса и вътреклетъчните процеси. По-долу можете да намерите подробности за основните ефекти на ултразвука върху семената и свързаните с тях ползи.

• Повишена кълняемост: Ултразвуковото грундиране на семената може да подобри степента на покълване на семената чрез разграждане на покой на семената, увеличаване на усвояването на вода и активиране на ензими, които насърчават растежа на семената. Тъй като ултразвукът може да активира ензимите в семената, които са отговорни за разграждането на натрупаните хранителни вещества и инициирането на покълването.
• Увеличаване на поглъщането на вода: Сонирането може да перфорира семенната обвивка и клетъчните стени, така че семето впоследствие да увеличи пропускливостта си за вода и да подобри усвояването на вода и хранителни вещества. Това дава предимство на грундираните семена, особено в суха или изчерпана с хранителни вещества почва.
• Ускорено поникване на разсад: Ултразвуковата обработка за грундиране на семена може да намали времето, необходимо за изникването на разсад от почвата, което може да бъде особено полезно в ситуации, когато се желае бързо установяване на култури. Чрез разграждане на семенната обвивка и подобряване на водопропускливостта, насърчавайки подуването и покълването на семената, ултразвукът може да прекъсне покой на семената.
• Подобрен растеж на разсад: Ултразвуковото грундиране на семена може да стимулира растежа на разсад, като насърчава развитието на корени, стъбла и листа. Това може да доведе до по-силни, по-здрави растения с по-добри добиви.
• Подобрена толерантност на разсад към стрес: Ултразвуковото грундиране на семена увеличава способността на разсада да издържат на стресови фактори на околната среда като суша, соленост и високи температури.
• Намалена смъртност на разсад: Ултразвуковото грундиране на семена може да намали смъртността на разсад, като насърчава равномерното покълване и ранен растеж, което може да помогне да се предотврати загубата на разсад поради неравномерно поникване или лош растеж.

Благодарение на тези положителни ефекти, ултразвуково индуцираното грундиране и покълване на семената подобрява качеството и количеството на културите, което води до по-успешно покълване, намаляване на производствените разходи и повишаване на устойчивостта в селското стопанство.

Сканираща електронна микроскопия (SEM) снимки на семена от Arabidopsis.
a–c Семена, подложени на ултразвук при 24°C за 30 секунди.
d, e сухо семе, f, g семена, поставени във вода за 4 дни при 4°C,
h, i, покълнали семена.
Изображения и проучване: ©Lopez-Ribera et al. 2017

ултразвуково грундиране

Грундиране на семена в осмотика като манитол, полиетилен гликол (осмопрайминг), физиологични разтвори (напр. CaCl₂, NaCl или CaSO₄) (халоприщуване) и във вода (хидропрайсинг) може лесно да се подобри чрез прилагане на ултразвукови вълни. Ултразвуково индуцираната фрагментация на черупката, перфорацията и разширяването на размера на порите на семената водят до по-висок капацитет за задържане на вода и хранителни вещества в семената и зърната, което води до подобрена хидратация. Сонирането подобрява преноса на маса между семето и околния разтвор, което води до повишено поглъщане на разтвор (т.е. вода, хранителни вещества и т.н.) в семената. Ултразвуковото грундиране е икономична, проста и безопасна техника за увеличаване на капацитета на семената за осмотично регулиране и подобряване на кълняемостта на семената, установяването на разсад и производството на култури при стресови условия.
Освен това ултразвукът причинява модификация на ендосперма, като разграждане на нишестето чрез ултразвук, което увеличава скоростта на ензимно-катализираните реакции на хидролиза в семената. Повишената ензимна активност и хидролиза ускоряват покълването и растежа на ембриона в резултат на ултразвуковата обработка.
Прочетете повече за ултразвуковото грундиране тук!
Разберете как соникацията подобрява производството на валцувана торфна маса!

Ултразвукови апарати за грундиране и покълване на семена

Hielscher Ultrasonics доставя ултразвуково оборудване за подобрено грундиране на семена, включително хидро-грундиране, осмо-грундиране и хало-грундиране. Компактните ултразвукови апарати за научноизследователска и развойна дейност и лабораторна работа позволяват тестване и установяване на оптималните параметри на ултразвуковия процес, докато ултразвуковото оборудване от промишлен клас се прилага при широкомащабното третиране на семена, търгувани в търговската мрежа, при удобна и високоефективна проточна ултразвукова обработка за грундиране.
За да се подобри покълването на семената чрез ултразвук, са необходими прецизно контролируеми и регулируеми ултразвукови системи. Тъй като ултразвуковите вълни се използват за стимулиране на физиологичните дейности на растителните клетки, интензивността на ултразвука трябва да бъде адаптирана към конкретния тип семена и сорта. Ултразвуковите системи на Hielscher могат да бъдат настроени на леки амплитуди, осигуряващи кавитация и/или трептене, необходими за грундиране на семената за оптимално покълване и жизненост. Третирането на семената може да се прилага както партидно, така и в режим на непрекъснат поток. Широкият спектър от аксесоари позволява лесно интегриране на ултразвука в съществуващи помещения.
Ултразвуковите системи на Hielscher увеличават потенциала за висока производителност на разсада след сеитба.

Литература/Препратки

• Yaldagard M.; Reza Mortazavi S.A.; Tabatabaie F. (2008): Приложение на ултразвукови вълни като техника на грундиране за ускоряване и подобряване на кълняемостта на ечемиченото семе: Оптимизиране на метода чрез подхода на Тагучи. Списание на Института по пивоварство, том 114, брой 1, 2008 г. 14-21.
• Godlewska, K.; Biesiada, A.; Michalak, I.; Pacyga, P. (2020): Влияние на ботанически екстракти, получени чрез ултразвукова екстракция, върху разсади от бяло главесто зеле (Brassica Oleracea L. Var. Capitata L.), отглеждани при контролирани условия. Устойчивост 2020, 12, 1871.
• Ранджбари, А. & Kashaninejad, Mahdi; Aalami, Mehran; Khomeiri, Morteza; Gharekhani, Mehdi (2013 г.): Влияние на предварителната обработка с ултразвук върху характеристиките на водопоглъщане на нахут (Cicer arietinum). Латиноамерикански приложни изследвания 43, 2013 г. 153-159.
• Nazari M.; Eteghadipour M. (2017): Въздействие на ултразвуковите вълни върху семената: Минипреглед. Agri Res & Технически том 6 Брой 3 – Април 2017.