Aceleración de la germinación de semillas de césped para la producción de césped en rollo
La fabricación de césped en rollo es todo un reto. Una germinación rápida, una hierba densa y unos ciclos de cultivo cortos son esenciales para una facturación y una rentabilidad eficientes. La sonicación es una técnica muy eficaz para potenciar el cultivo de césped. La exposición controlada a ultrasonidos de alta intensidad y baja frecuencia facilita la absorción de nutrientes, la germinación, la brotación y el crecimiento de céspedes y céspedes en rollo.
Germinación de semillas promovida por ultrasonidos
La sonicación controlada crea grietas y agujeros diminutos en la cubierta de la semilla (la llamada testa), lo que provoca una absorción acelerada de agua. El aumento de la absorción de agua mejora la viabilidad de las semillas al activar las enzimas metabólicas. Cuando se enriquecen con fertilizante, las semillas sonicadas no sólo se empapan, sino que también se nutren de nutrientes esenciales para un crecimiento rápido y robusto de la hierba y los cultivos.
Los sonicadores de Hielscher permiten la exposición controlada con precisión de las semillas a la intensidad óptima de ultrasonidos. El tratamiento de flujo continuo permite una sonicación eficaz y reproducible que garantiza efectos reproducibles para una calidad constante.
Sonicador industrial UIP2000hdT para el cebado en línea de semillas con el fin de mejorar los índices de germinación.
Resumen esquemático de los efectos de los ultrasonidos en las semillas y los mecanismos de acción.
Estudio y esquema: ©Nogueira et al., 2023
La sonicación y sus efectos en la germinación de semillas de gramíneas
La investigación y los estudios de ampliación han demostrado la eficacia de la ultrasonicación para promover la germinación de semillas de diversas especies, incluidos tipos de gramíneas de la familia Poaceae como Lolium perenne (ballico perenne) y Festuca arundinacea (festuca alta), legumbres y otros cultivos.
Mecanismos clave de la germinación promovida por ultrasonidos:
- Modificación de la cubierta de las semillas: La sonicación de corta duración aumenta la permeabilidad de la cubierta de la semilla (testa), lo que permite una absorción más eficaz de agua y oxígeno. Ambos son esenciales para iniciar la actividad metabólica y la brotación.
- Estimulación de la actividad enzimática: Se ha demostrado que la sonicación aumenta la regulación de enzimas como la α-amilasa, lo que acelera la movilización de las reservas de almidón en el endospermo.
- Interrupción de la latencia: Especialmente relevante para las variedades de semillas duras o semidormidas, la sonicación controlada ayuda a superar la latencia física mediante la microfractura de las capas externas, eliminando así las barreras mecánicas a la protrusión de la radícula.
La sonicación de baja intensidad a una frecuencia de ultrasonidos de 20 kHz mejora significativamente la tasa de germinación y el desarrollo temprano de las raíces en cereales y gramíneas forrajeras. Estos resultados pueden transponerse a la fase de plántula en condiciones hidropónicas y de suelo.
Una sonicación más prolongada se traduce en una mejor germinación de los híbridos de Calanthe. Cuanto más prolongada era la sonicación, más rápida era la germinación. Esto indica los efectos positivos de la ultrasonicación en la germinación de las semillas.
(estudio e imagen: ©Shin et al. 2011)
Célula de flujo ultrasónica con camisa de refrigeración en el sonicador industrial de 6000 vatios UIP6000hdT para la transformación a gran escala en condiciones controladas con precisión.
Ultrasonicadores de alto rendimiento
Hielscher Ultrasonics desarrolla y fabrica sonicadores tipo sonda reconocidos por su rendimiento ultrasónico, precisión, robustez y escalabilidad. Los sonicadores de Hielscher funcionan a intensidades ultrasónicas sintonizables con precisión, generando vibraciones y cavitación que facilitan la transferencia de masa y la permeabilidad celular. En el contexto de la germinación de semillas, los sonicadores Hielscher se utilizan para cebar las semillas interrumpiendo la cubierta de la semilla o estimulando la actividad enzimática, rompiendo así el letargo, acelerando la absorción de agua y promoviendo una brotación uniforme. El control del proceso en tiempo real, los ajustes de sonicación programables y el control de la temperatura son características esenciales para la reproducibilidad en aplicaciones biológicas. Con estas ventajas, los ultrasonidos de Hielscher proporcionan avances competitivos en la agricultura y la ciencia de las semillas.
- elevada eficiencia
- Tecnología punta
- fiabilidad & robustez
- control de procesos preciso y ajustable
- lote & en línea
- para cualquier volumen
- software inteligente
- funciones inteligentes (por ejemplo, programables, protocolo de datos, control remoto)
- Manejo sencillo y seguro
- Bajo mantenimiento
- CIP (limpieza in situ)
Diseño, fabricación y consultoría – Calidad Made in Germany
Los ultrasonidos de Hielscher son conocidos por sus elevados estándares de calidad y diseño. Su robustez y fácil manejo permiten una integración sin problemas de nuestros ultrasonidos en las instalaciones industriales. Los ultrasonidos de Hielscher soportan sin problemas las condiciones más duras y los entornos más exigentes.
Hielscher Ultrasonics es una empresa con certificación ISO y pone especial énfasis en los ultrasonidos de alto rendimiento con tecnología punta y facilidad de uso. Por supuesto, los ultrasonidos de Hielscher cumplen la normativa CE y los requisitos de UL, CSA y RoHs.
En la siguiente tabla encontrará algunas indicaciones sobre la capacidad de procesamiento aproximada de nuestros sonicadores:
| Volumen del lote | Tasa de flujo | Dispositivos recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500 mL | 10 a 200 mL/min. | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL/min. | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 a 20 L | 0,2 a 4 L/min | UIP2000hdT |
| 10 a 100 L | 2 a 10 L/min | UIP4000hdT |
| 15 a 150L | De 3 a 15 l/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 a 100 L/min | UIP16000hdT |
| n.a. | mayor | Grupo de UIP16000hdT |
Germinación ultrasónica de semillas: mejor imbibición, germinación más rápida
Literatura / Referencias
- Yaldagard, Maryam; Mortazavi, Seyed; Tabatabaie, Farideh (2008): Influence of ultrasonic stimulation on the germination of barley seed and its alpha-amylase activity. African Journal of Biotechnology 7(14), 2008. 2465-2471.
- Yaldagard, M., Mortazavi, S.A. and Tabatabaie, F. (2008): Application of Ultrasonic Waves as a Priming Technique for Accelerating and Enhancing the Germination of Barley Seed: Optimization of Method by the Taguchi Approach. Journal of the Institute of Brewing, 114: 14-21.
- Godlewska, K.; Biesiada, A.; Michalak, I.; Pacyga, P. (2020): The Effect of Botanical Extracts Obtained through Ultrasound-Assisted Extraction on White Head Cabbage (Brassica Oleracea L. Var. Capitata L.) Seedlings Grown under Controlled Conditions. Sustainability 2020, 12, 1871.
- Ranjbari, A. & Kashaninejad, Mahdi; Aalami, Mehran; Khomeiri, Morteza; Gharekhani, Mehdi (2013): Effect of ultrasonic pre-treatment on water absorption characteristics of chickpeas (Cicer arietinum). Latin American applied research 43, 2013. 153-159.
- Nogueira, António; Puga, Hélder; Gerós, Hernâni; Teixeira, António (2023): Seed germination and seedling development assisted by ultrasound: gaps and future research directions. Journal of the Science of Food and Agriculture 104, 2023.
Preguntas frecuentes
¿Qué es la preparación de semillas?
La imprimación de semillas es un tratamiento pregerminativo controlado que consiste en la hidratación parcial de las semillas para activar los procesos metabólicos sin iniciar la emergencia de la radícula, lo que mejora la velocidad de germinación, la uniformidad y la tolerancia al estrés.
¿Cuál es la diferencia entre la preparación física/mecánica y química de las semillas?
El cebado físico/mecánico utiliza agentes físicos (por ejemplo, temperatura, campos magnéticos, ultrasonidos) para mejorar el rendimiento de las semillas. La preparación química emplea compuestos bioactivos (por ejemplo, sales, hormonas o antioxidantes) que modulan las vías bioquímicas para mejorar la resistencia al estrés o la germinación.
¿Qué es el Osmo-Priming?
La imprimación osmótica consiste en sumergir las semillas en soluciones osmóticas (por ejemplo, polietilenglicol o manitol) con bajo potencial hídrico, lo que permite controlar la absorción de agua y la activación metabólica en condiciones no germinativas.
¿Qué es el Halo-Priming?
El halo-priming utiliza soluciones salinas inorgánicas (normalmente NaCl, KNO₃ o CaCl₂) para tratar las semillas, promoviendo la adaptación al estrés iónico y osmótico y mejorando la tolerancia a la salinidad y la sequía durante el crecimiento temprano.
Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrasónicos de alto rendimiento de laboratorio a tamaño industrial.