Tecnología de ultrasonido de Hielscher

Imprimación y germinación ultrasónica

  • Un tratamiento ultrasónico de las semillas es una técnica útil antes de la siembra para estimular la germinación.
  • La sonicación es una técnica eficaz para romper la latencia de las semillas y mejorar las características de la germinación.
  • Los equipos de ultrasonidos de Hielscher se pueden controlar con precisión para obtener un resultado fiable de la germinación y el cebado de las semillas.

 

Germinación ultrasónica

Un rápido Germinación y la emergencia de plántulas son factores críticos para un establecimiento exitoso de plantas y cultivos. La interrupción de la latencia y la estimulación de la germinación son importantes para la proliferación y la producción temprana de plántulas de plantas. La ultrasonido de las semillas en agua o en un osmoticum mejora la tasa de germinación y la velocidad y muestra un porcentaje de germinación más alto que las semillas no tratadas. La sonicación suave estimula las células vegetales

La fragmentación de la cáscara inducida por ultrasonidos, la perforación y el aumento del tamaño de los poros de las semillas conducen a una mayor capacidad de retención de agua en las semillas y los granos, lo que resulta en una mejor hidratación. La modificación ultrasónica del endospermo, como la degradación del almidón por sonicación, aumenta la velocidad de las reacciones de hidrólisis catalizadas por enzimas dentro de las semillas. El aumento de la actividad enzimática y la hidrólisis acelera la germinación y el crecimiento embrionario como resultado del tratamiento ultrasónico.

Beneficios de la germinación ultrasónica

  • germinación uniforme y rápida
  • mayor índice de vigor de la semilla
  • raíces y brotes más largos
  • aumento de la actividad de la α-amilasa
  • mayor resistencia
  • mayor hidratación
  • enriquecimiento de nutrientes
  • tiempo reducido entre la siembra y la emergencia de las plántulas
Lentejas germinadas ultrasónicamente (40Ws/g con UP200St) en comparación con las lentejas no germinadas.

Lentejas sonorizadas (40Ws/g con UP200St) en comparación con las lentejas no sónicas: Las lentejas sonicadas muestran una mayor tasa de geminación y brotes más largos.

Tratamiento ultrasónico con sistema de 2kW UIP2000hdT

UIP2000hdT (2kW) para el tratamiento por lotes a gran escala

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SEM de semillas germinadas por ultrasonidos.

Imágenes de microscopía electrónica de barrido (SEM) de semillas de Arabidopsis.
a-c Semillas sometidas a sonicación a 24°C durante 30 segundos.
d, e semillas secas, f, g semillas colocadas en agua durante 4 días a 4°C,
Yo, semillas germinadas. Fuente: López-Ribera et al. 2017

Imprimación ultrasónica

Imprimación de semillas en osmótica como manitol, polietilenglicol (osmopriming), soluciones salinas (por ejemplo, CaCl2NaCl o CaSO4) (halopriming) y en agua (hydropriming) pueden mejorarse fácilmente mediante la aplicación de ondas de ultrasonido. La sonicación mejora la transferencia de masa entre la semilla y la solución circundante, lo que resulta en una mayor absorción de la solución (es decir, agua, nutrientes, etc.) en la semilla. El cebado asistido por ultrasonidos es una técnica económica, sencilla y segura para aumentar la capacidad de las semillas para el ajuste osmótico y mejorar la germinación de las semillas, el establecimiento de las plántulas y la producción de cultivos en condiciones de estrés.
Lea más sobre la imprimación ultrasónica aquí!

Procesadores ultrasónicos para germinación e imprimación

Para mejorar la germinación de las semillas por sonicación, se requieren sistemas ultrasónicos controlables y ajustables con precisión. Dado que las ondas de ultrasonido se utilizan para estimular las actividades fisiológicas de las células vegetales, la intensidad de la sonicación debe adaptarse al tipo específico de semilla y cultivar. Los sistemas de ultrasonidos de Hielscher se pueden ajustar a amplitudes suaves, proporcionando la cavitación y/u oscilación necesarias para cebar las semillas con el fin de lograr una germinación y un vigor óptimos. El tratamiento de semillas se puede aplicar tanto por lotes como en flujo continuo. La amplia gama de accesorios permite la fácil integración del ultrasonido en las instalaciones existentes.
Los sistemas de ultrasonidos de Hielscher aumentan el potencial de un alto rendimiento de las plántulas después de la siembra.
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
n.a. 10 a 100 L/min UIP16000
n.a. mayor Grupo de UIP16000

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Literatura/Referencias

  • Yaldagard M.; Reza Mortazavi S.A.; Tabatabaie F. (2008): Aplicación de ondas ultrasónicas como técnica de cebado para acelerar y mejorar la germinación de la semilla de cebada: optimización del método mediante el método de Taguchi. Journal of The Institute for Brewing Vol. 114, Issue1, 2008. 14-21.
  • Machikowa T.; Kulrattanarak T.; Wonprasaid S. (2013): Efectos del tratamiento ultrasónico en la germinación de semillas sintéticas de girasol. World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Agricultural and Biosystems Engineering Vol:7, No:1, 2013.
  • Nazari M.; Eteghadipour M. (2017): Impactos de las ondas ultrasónicas en las semillas: Una Mini-Revisión. Agri Res & Tecnología Volumen 6 Edición 3 – Abril de 2017.


Información interesante

Germinación

La germinación de semillas describe el desarrollo y crecimiento de una planta a partir de una semilla. El proceso de germinación da lugar a la formación de una plántula, lo que implica procesos metabólicos, así como la aparición de radícula y plúmula. Una semilla completamente desarrollada contiene un embrión y nutrientes encerrados en una capa de semilla. En condiciones adecuadas, la semilla comienza a germinar y los tejidos embrionarios continúan creciendo, desarrollándose hacia una plántula. Los factores más importantes para la germinación de las semillas son el agua, el oxígeno, la temperatura y la luz.

Tratamiento previo a la siembra

La tonificación de las semillas es el término técnico que describe los tratamientos beneficiosos aplicados a las semillas después de la cosecha, pero antes de la siembra para mejorar la germinación y el crecimiento de las plántulas. Se han utilizado varios métodos para el tratamiento previo a la siembra de semillas con el fin de aumentar la germinación y la uniformidad del crecimiento de las plántulas. Las aplicaciones previas a la siembra incluyen tratamientos mecánicos (por ejemplo, ultrasonido, golpeteo, frotamiento, escarificación), tratamiento con agua caliente o hirviendo, tratamiento térmico en seco, tratamiento químico (por ejemplo, ácido giberélico/giberelina, ácido sulfúrico) o tratamiento eléctrico. Los tratamientos de las semillas se aplican con el objetivo de mejorar el vigor de las semillas. El vigor de las semillas es la evaluación de la calidad de la germinación potencial de las semillas, la emergencia en el campo y la capacidad de almacenamiento de las semillas en condiciones diferentes a las de la germinación estándar. El vigor de las semillas se mide mediante pruebas de vigor de semillas.

Modificación de Endospermo

El endospermo es un tejido producido dentro de las semillas de la mayoría de las plantas con flores después de la fertilización. Rodea al embrión y proporciona nutrición en forma de almidón, aunque también puede contener aceites y proteínas. El endospermo puede ser modificado enzimáticamente, lo cual es un paso importante durante malteado de cebada. Durante el malteado las enzimas beta glucanosas y las endoproteasas se utilizan sobre todo para modificar el endospermo almidonado de apenas.