Ultrazvukový základní nátěr a klíčení
- Ultrazvukové plnění semen je užitečná technika před setím pro doplnění semen vodou a živinami a pro stimulaci klíčení.
- Sonikace je účinná technika pro přerušení dormance semen a zlepšení klíčivosti charakteristik.
- Hielscher ultrazvukové zařízení lze přesně ovládat pro spolehlivý výsledek klíčení semen a primingu.
Ultrazvukové plnění semen, klíčení a klíčení
Ultrazvukové plnění semen označuje proces ošetření semen ultrazvukovými vlnami o frekvenci cca. 20 kHz ve vodě nebo jiných vhodných živných roztocích pro zvýšení jejich klíčení a raného růstu. Rychlé klíčení a vzcházení sazenic jsou rozhodujícími faktory pro úspěšné založení rostlin a plodin. Přerušení dormance a stimulace klíčení jsou důležité pro množení a časnou produkci sazenic rostlin. Ultrazvuku semen ve vodě, živném roztoku nebo osmotiku zlepšuje rychlost klíčení a vykazuje vyšší procento klíčení než neošetřená semena.
Sonikovaná čočka (40 W / g s / UP200St) ve srovnání s nesonikovanou čočkou: Sonikovaná čočka vykazuje vyšší rychlost geminace a delší výhonky.
Výhody ultrazvukového základního nátěru semen
Intenzivní ultrazvuk o frekvenci cca 20kHz ukazuje významný vliv na obal semene, stejně jako na přenos hmoty a intracelulární procesy. Níže naleznete podrobnosti o hlavních účincích ultrazvuku na semena a jejich souvisejících výhodách.
- Zvýšená klíčivost: Ultrazvukové plnění semen může zlepšit klíčivost semen tím, že naruší dormanci semen, zvýší příjem vody a aktivuje enzymy, které podporují růst semen. Vzhledem k tomu, že sonikace může aktivovat enzymy v semeni, které jsou zodpovědné za rozklad uložených živin a zahájení klíčení.
- Zvýšení absorpce vody: Sonikace může perforovat obal semene a buněčné stěny, takže semeno může následně zvýšit svou propustnost pro vodu a zlepšit příjem vody a živin. To dává základním semenům výhodu zejména v suché půdě nebo půdě bez živin.
- Zrychlené vzcházení semenáčků: Ultrazvukové ošetření pro základní nátěr semen může zkrátit dobu potřebnou k tomu, aby sazenice vylezly z půdy, což může být zvláště prospěšné v situacích, kdy je požadováno rychlé založení plodin. Tím, že rozkládá obal semen a zlepšuje propustnost vody, podporuje bobtnání a klíčení semen, může ultrazvuk přerušit dormanci semen.
- Vylepšený růst sazenic: Ultrazvukový základní nátěr semen může stimulovat růst sazenic tím, že podporuje vývoj kořenů, stonků a listů. To může vést k silnějším a zdravějším rostlinám s lepšími výnosy.
- Zlepšená tolerance sazenic vůči stresu: Ultrazvukové plnění semen zvyšuje schopnost sazenic odolávat environmentálním stresorům, jako je sucho, slanost a vysoké teploty.
- Snížená úmrtnost sazenic: Ultrazvukové plnění semen může snížit úmrtnost sazenic tím, že podporuje jednotné klíčení a časný růst, což může pomoci zabránit ztrátě sazenic v důsledku nerovnoměrného vzcházení nebo špatného růstu.
Díky těmto pozitivním účinkům ultrazvukem vyvolané plnění a klíčení semen zlepšuje kvalitu a množství plodin, což vede k úspěšnějšímu klíčení, snížení výrobních nákladů a zvýšení udržitelnosti v zemědělství.
Ultrasonicators, jako je průmyslový UIP6000hdT se používají pro inline ultrazvukové plnění semen, včetně hydro-primingu, osmo-primingu a halo-primingu.
- rovnoměrné a rychlé klíčení
- vyšší index vitality semen
- delší kořeny a výhonky
- zvýšená aktivita α-amylázy
- vyšší odolnost
- zvýšená hydratace
- Obohacování živin
- zkrácení doby mezi výsevem a vzejitím sazenic
Skenovací elektronová mikroskopie (SEM) obrázky semen Arabidopsis.
a–c Semeno podrobeno sonikaci při 24 ° C po dobu 30 sekund.
d, e suché osivo, f, g semeno se umístí na 4 dny do vody při teplotě 4 °C,
h, i, vyklíčená semena.
Obrázky a studie: ©Lopez-Ribera et al. 2017
Ultrazvukový základní nátěr
Plnění semen v osmotiku, jako je mannitol, polyethylenglykol (osmopriming), solné roztoky (např. CaCl2, NaCl nebo CaSO4) (halopriming) a ve vodě (hydropriming) lze snadno zlepšit aplikací ultrazvukových vln. Ultrazvukem vyvolaná fragmentace skořápky, perforace a zvětšení velikosti pórů semen vedou k vyšší schopnosti zadržovat vodu a živiny v semenech a zrnech, což vede ke zlepšení hydratace. Sonikace zlepšuje přenos hmoty mezi semenem a okolním roztokem, což vede ke zvýšenému vychytávání roztoku (tj. Vody, živin atd.) do semene. Ultrazvukem asistovaný priming je ekonomická, jednoduchá a bezpečná technika pro zvýšení kapacity semen pro osmotickou úpravu a zlepšení klíčivosti semen, založení sazenic a produkce plodin ve stresových podmínkách.
Kromě toho ultrazvuku způsobuje modifikaci endospermu, jako je degradace škrobu sonikací, což zvyšuje rychlost enzymaticky katalyzovaných hydrolytických reakcí v semenech. Zvýšená aktivita enzymů a hydrolýza urychluje klíčení a růst embryí v důsledku ultrazvukové léčby.
Přečtěte si více o ultrazvukovém plnění zde!
Ultrasonicators pro plnění a klíčení semen
Hielscher Ultrasonics dodává ultrazvukové zařízení pro vylepšené plnění semen včetně hydro-priming, osmo-priming a halo-priming. Kompaktní ultrazvukové přístroje pro výzkum + vývoj a laboratorní práce umožňují testování a stanovení optimálních parametrů ultrazvukového procesu, zatímco průmyslová ultrazvuková zařízení jsou implementována do rozsáhlého zpracování komerčně obchodovaných semen v pohodlném a vysoce účinném průtokovém ultrazvukovém základním ošetření.
Aby se zlepšilo klíčení semen sonikací, jsou zapotřebí přesně ovladatelné a nastavitelné ultrazvukové systémy. Vzhledem k tomu, že ultrazvukové vlny se používají ke stimulaci fyziologických aktivit rostlinných buněk, musí být intenzita sonikace přizpůsobena konkrétnímu typu semene a kultivaru. Hielscher ultrazvukové systémy mohou být nastaveny na mírné amplitudy, což poskytuje kavitaci a/nebo oscilaci potřebnou k naplnění semen pro optimální klíčení a vitalitu. Ošetření osiva lze aplikovat jak v dávkovém, tak v kontinuálním průtokovém režimu. Široké spektrum příslušenství umožňuje snadnou integraci ultrazvuku do stávajících prostor.
Ultrazvukové systémy Hielscher zvyšují potenciál pro vysoký výkon sazenic po setí.
Ultrasonicator UP400St pro základní nátěr osiva v menších šaržích při R&Fáze D. Ultrazvukové ošetření má za následek rychlejší klíčení, vyšší nutriční profil a zlepšenou vitalitu sazenic.
| Objem dávky | Průtok | Doporučená zařízení |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml / min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20L | 0.2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 až 150 l | 3 až 15 l/min | UIP6000hdT |
| Není k dispozici | 10 až 100 l / min | UIP16000 |
| Není k dispozici | větší | shluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Zeptejte se nás!
Literatura/Odkazy
- Yaldagard M.; Reza Mortazavi S.A.; Tabatabaie F. (2008): Aplikace ultrazvukových vln jako základní techniky pro urychlení a zvýšení klíčivosti semen ječmene: Optimalizace metody pomocí Taguchiho přístupu. Časopis Institutu pro pivovarnictví sv. 114, vydání 1, 2008. 14-21.
- Machikowa T.; Kulrattanarak T.; Wonprasaid S. (2013): Účinky ultrazvukové léčby na klíčení syntetických slunečnicových semen. Světová akademie věd, inženýrství a technologie Mezinárodní časopis zemědělského a biosystémového inženýrství Vol:7, No:1, 2013.
- Nazari M.; Eteghadipour M. (2017): Dopady ultrazvukových vln na semena: Minipřehled. Agri Res & Tech Svazek 6 Číslo 3 – Duben 2017.
Fakta, která stojí za to vědět
klíčení
Klíčení semen popisuje vývoj a růst rostliny ze semene. Proces klíčení vede k tvorbě semenáčku, který zahrnuje metabolické procesy a také vzcházení radikul a plumulů. Plně vyvinuté semeno obsahuje embryo a živiny uzavřené v obalu semene. Za správných podmínek semeno začíná klíčit a embryonální tkáně pokračují v růstu a vyvíjejí se směrem k sazenici. Nejdůležitějšími faktory pro klíčení semen jsou voda, kyslík, teplota a světlo.
Předseťová úprava
Oživení semen je odborný termín, který popisuje blahodárné ošetření semen aplikované po sklizni, ale před výsevem za účelem zlepšení klíčení a růstu sazenic. Pro ošetření semen před setím byly použity různé metody, aby se zvýšila klíčivost a rovnoměrnost růstu sazenic. Aplikace před setím zahrnují mechanické ošetření (např. ultrazvuku, bušení, tření, skarifikace), ošetření horkou nebo vroucí vodou, suché tepelné zpracování, chemické ošetření (např. kyselina giberelová / giberelin, kyselina sírová) nebo elektrické ošetření. Tyto úpravy semen se aplikují s cílem zlepšit vitalitu semen. Vitalita semen je hodnocení kvality potenciálního klíčení semene, vzcházení na poli a schopnosti skladovat semeno za jiných podmínek, než je standardní klíčení. Vitalita semen se měří testováním síly semen.
modifikace endospermu
Endosperm je tkáň produkovaná uvnitř semen většiny kvetoucích rostlin po oplodnění. Obklopuje embryo a poskytuje výživu ve formě škrobu, i když může obsahovat i oleje a bílkoviny. Endosperm může být enzymaticky modifikován, což je důležitý krok během Sladování ječmene. Během sladování se enzymy beta glukanázy a endoproteázy většinou používají k modifikaci škrobového endospermu sotva.
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory pro míchání aplikací, disperze, emulgaci a extrakci v laboratorním, pilotním a průmyslovém měřítku.
Hielscher Ultrasonics vyrábí vysoce výkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratoř k průmyslová velikost.