Beschleunigung der Keimung von Grassamen für die Produktion von Rollrasen

Die Herstellung von Rollrasen ist eine Herausforderung. Schnelle Keimung, dichtes Gras und kurze Anbauzyklen sind für einen effizienten Umsatz und Rentabilität unerlässlich. Die Beschallung ist eine hochwirksame Technik zur Verbesserung der Rasenkultur. Die kontrollierte Einwirkung von hochintensivem Niederfrequenz-Ultraschall erleichtert die Nährstoffaufnahme, die Keimung, das Sprießen und das Wachstum von Rasenflächen und Walzrasen.

Ultraschall-geförderte Saatgutkeimung

Durch kontrollierte Beschallung entstehen winzige Risse und Löcher in der Samenschale (der so genannten Testa), was zu einer beschleunigten Wasseraufnahme führt. Die erhöhte Wasseraufnahme verbessert die Lebensfähigkeit der Samen durch die Aktivierung von Stoffwechselenzymen. Durch die Anreicherung mit Dünger werden die beschallten Samen nicht nur aufgeweicht, sondern auch mit wichtigen Nährstoffen für ein schnelles und kräftiges Wachstum von Gras und Feldfrüchten versorgt.
Mit Hielscher-Sonicatoren kann das Saatgut präzise kontrolliert mit der optimalen Ultraschallintensität beschallt werden. Die Durchflussbehandlung ermöglicht eine wirksame und reproduzierbare Beschallung und gewährleistet reproduzierbare Effekte für eine gleichbleibende Qualität.

Schematische Zusammenfassung der Ultraschallwirkungen auf Samen und der Wirkmechanismen.
Studie und Schema: ©Nogueira et al., 2023

Beschallung und ihre Auswirkungen auf die Keimung von Grassamen

Forschungs- und Scale-up-Studien haben die Wirksamkeit der Ultraschallbehandlung bei der Förderung der Keimung von Saatgut verschiedener Arten gezeigt, darunter Grasarten der Poaceae-Familie wie Lolium perenne (mehrjähriges Weidelgras) und Festuca arundinacea (Rohrschwingel), Hülsenfrüchte und andere Kulturpflanzen.

Schlüsselmechanismen der ultraschallgeförderten Keimung:

• Veränderung der Samenschale: Kurzzeitige Beschallung erhöht die Durchlässigkeit der Samenschale (Testa) und ermöglicht so eine effizientere Aufnahme von Wasser und Sauerstoff. Beides ist für die Einleitung des Stoffwechsels und die Keimung unerlässlich.
• Stimulierung der enzymatischen Aktivität: Es hat sich gezeigt, dass die Beschallung Enzyme wie die α-Amylase hochreguliert und damit die Mobilisierung der Stärkereserven im Endosperm beschleunigt.
• Unterbrechung der Keimruhe: Besonders bei harten oder halbschlafenden Saatgutsorten trägt die kontrollierte Beschallung zur Überwindung der physikalischen Keimruhe bei, indem sie die äußeren Schichten aufbricht und so mechanische Hindernisse für das Austreten der Keimblätter beseitigt.

Die Beschallung mit niedriger Intensität bei einer Ultraschallfrequenz von 20 kHz verbessert die Keimungsrate und die frühe Wurzelentwicklung von Getreide und Futtergräsern erheblich. Diese Ergebnisse können auf das Keimlingsstadium unter hydroponischen und Bodenbedingungen übertragen werden.

Eine längere Beschallung führt zu einer besseren Keimung der Calanthe-Hybriden. Je länger die Beschallung, desto schneller war die Keimung. Dies weist auf die positiven Auswirkungen der Ultraschallbehandlung auf die Keimung der Samen hin.
(Studie und Bild: ©Shin et al. 2011)

Hochleistungs-Ultraschallhomogenisatoren

Hielscher Ultrasonics entwickelt und fertigt Sondenschallgeräte, die für ihre Ultraschallleistung, Präzision, Robustheit und Skalierbarkeit bekannt sind. Hielscher-Sonicatoren arbeiten mit präzise einstellbaren Ultraschallintensitäten und erzeugen Schwingungen und Kavitation, die den Stoffaustausch und die Zellpermeabilität fördern. Im Zusammenhang mit der Keimung von Saatgut werden Hielscher-Sonicatoren eingesetzt, um das Saatgut durch Aufbrechen der Samenschale oder Stimulierung der enzymatischen Aktivität vorzubereiten und so die Keimruhe zu brechen, die Wasseraufnahme zu beschleunigen und die gleichmäßige Keimung zu fördern. Prozesskontrolle in Echtzeit, programmierbare Beschallungseinstellungen und Temperaturkontrolle sind wesentliche Merkmale für die Reproduzierbarkeit bei biologischen Anwendungen. Mit diesen Vorteilen bieten Hielscher-Ultraschallgeräte wettbewerbsfähige Fortschritte in der Landwirtschaft und der Saatgutforschung.

Design, Herstellung und Beratung – Qualität Made in Germany

Hielscher Ultraschallgeräte sind bekannt für höchste Qualität und Designstandards. Robustheit und einfache Bedienung ermöglichen die problemlose Integration unserer Ultraschallgeräte in industrielle Anlagen. Raue Bedingungen und anspruchsvolle Umgebungen sind für Hielscher Ultraschallgeräte kein Problem.

Hielscher Ultrasonics ist ein ISO-zertifiziertes Unternehmen und legt großen Wert darauf, Hochleistungs-Ultraschallgeräte zu entwickeln und zu produzieren, die sich durch modernste Technik und Benutzerfreundlichkeit auszeichnen. Selbstverständlich sind Hielscher Sonicators CE-konform und erfüllen die Anforderungen von UL, CSA und RoHs.

In der folgenden Tabelle finden Sie die ungefähre Verarbeitungskapazität unserer Ultraschallhomogenisatoren: