Ultraheli kruntimine ja idanemine
- Ultraheli seemnete kruntimine on kasulik külvieelne tehnika, et täiendada seemneid veega ja toitainetega ning stimuleerida idanemist.
- Sonikatsioon on tõhus meetod seemnete puhkeoleku purustamiseks ja idanemisomaduste parandamiseks.
- Hielscheri ultraheli seadmeid saab täpselt kontrollida seemnete idanemise ja kruntimise usaldusväärse tulemuse saavutamiseks.
Ultraheli seemnete kruntimine, idanemine ja idanemine
Ultraheli seemnete kruntimine viitab seemnete töötlemisele ultraheli lainetega umbes 20 kHz juures vees või muudes sobivates toitainelahustes, et suurendada nende idanemist ja varajast kasvu. Kiire idanemine ja seemikute tekkimine on taimede ja põllukultuuride edukaks rajamiseks kriitilised tegurid. Puhkeoleku purunemine ja idanemise stimuleerimine on olulised taimede seemikute paljunemiseks ja varajaseks tootmiseks. Seemnete ultraheliuuring vees, toitainelahuses või osmoticumis parandab idanevuse määra ja kiirust ning näitab suuremat idanevusprotsenti kui töötlemata seemned.
Ultraheliga töödeldud läätsed (40Ws/g w/ UP200St) võrreldes ultraheliga töötlemata läätsedega: Ultraheliga töödeldud läätsed näitavad kõrgemat geminatsioonikiirust ja pikemaid võrseid.
Ultraheli seemnete kruntimise eelised
Intensiivne ultraheli umbes 20 kHz näitab olulist mõju nii seemnekihile kui ka massiülekandele ja rakusisestele protsessidele. Allpool leiate üksikasju ultrahelitöötluse peamiste mõjude kohta seemnetele ja nendega seotud eelistele.
- Suurenenud idanevuse määr: Ultraheli seemnete kruntimine võib parandada seemnete idanemise määra, lagundades seemnete puhkeolekut, suurendades vee omastamist ja aktiveerides seemnete kasvu soodustavaid ensüüme. Kuna ultrahelitöötlus võib aktiveerida seemnes sisalduvaid ensüüme, mis vastutavad salvestatud toitainete lagundamise ja idanemise algatamise eest.
- Vee omastamise suurendamine: Sonikatsioon võib perforeerida seemnekihi ja rakuseinad, nii et seemned võivad hiljem suurendada selle läbilaskvust veega ning parandada vee ja toitainete omastamist. See annab krunditud seemnetele eelise, eriti kuivas või toitainete ammendatud pinnases.
- Kiirendatud seemikute tekkimine: Seemnete kruntimise ultraheliravi võib vähendada aega, mis kulub seemikute pinnasest väljumiseks, mis võib olla eriti kasulik olukordades, kus soovitakse kiiret põllukultuuride rajamist. Lagundades seemnekatet ja parandades vee läbilaskvust, soodustades seemnete turset ja idanemist, võib ultraheli katkestada seemnete puhkeoleku.
- Tõhustatud seemikute kasv: Ultraheli seemnete kruntimine võib stimuleerida seemikute kasvu, soodustades juurte, varre ja lehtede arengut. Selle tulemuseks võivad olla tugevamad ja tervislikumad taimed, millel on parem saagikus.
- Parem seemikute taluvus stressile: Ultraheli seemnete kruntimine suurendab seemikute võimet taluda keskkonna stressoreid, nagu põud, soolsus ja kõrged temperatuurid.
- Vähendatud seemikute suremus: Ultraheli seemnete kruntimine võib vähendada seemikute suremust, edendades ühtlast idanemist ja varajast kasvu, mis võib aidata vältida seemikute kadumist ebaühtlase tekkimise või halva kasvu tõttu.
Nende positiivsete mõjude tõttu parandab ultraheli indutseeritud seemnete kruntimine ja idanemine põllukultuuride kvaliteeti ja kogust, mis toob kaasa edukama idanemise, vähendab tootmiskulusid ja suurendab põllumajanduse jätkusuutlikkust.
Ultrasonikaatorid nagu tööstuslik UIP6000hdT kasutatakse inline ultraheli seemnete kruntimiseks, sealhulgas hüdro-kruntimiseks, osmo-kruntimiseks ja halo-kruntimiseks.
- ühtlane ja kiire idanevus
- kõrgem seemne elujõulisuse indeks
- pikemad juured ja võrsed
- suurenenud α-amülaasi aktiivsus
- suurem takistus
- suurenenud hüdratatsioon
- toitainetega rikastamine
- lühem aeg külvamise ja seemikute tekkimise vahel
Arabidopsise seemnete elektronmikroskoopia (SEM) piltide skaneerimine.
a–c Seemned, mida töödeldakse ultrahelitöötlusega 24 ° C juures 30sek.
d, e kuiv seeme, f, g seemned pannakse 4 päevaks vette 4 °C juures,
h, i, idandatud seemned.
Pildid ja uuring: ©Lopez-Ribera et al. 2017
Ultraheli kruntimine
Seemnete kruntimine osmotikas, näiteks mannitool, polüetüleenglükool (osmopriming), soolalahused (nt CaCl2, NaCl või CaSO4) (halopriming) ja vees (hüdropriming) saab ultraheli lainete abil kergesti parandada. Ultraheli indutseeritud kesta killustumine, perforatsioon ja seemnete pooride suuruse suurenemine põhjustavad seemnete ja terade suuremat vee- ja toitainete säilitamise võimet, mille tulemuseks on parem hüdratatsioon. Sonikatsioon parandab massiülekannet seemne ja ümbritseva lahuse vahel, mille tulemuseks on lahuse (st vee, toitainete jne) suurem omastamine seemnesse. Ultraheli abil kruntimine on ökonoomne, lihtne ja ohutu tehnika, et suurendada seemnete võimet osmootse reguleerimiseks ja suurendada seemnete idanemist, seemikute rajamist ja taimekasvatust stressitingimustes.
Lisaks põhjustab ultraheliuuring endospermi modifikatsiooni, näiteks tärklise lagunemist ultrahelitöötlusega, mis suurendab ensüümkatalüüsitud hüdrolüüsi reaktsioonide kiirust seemnetes. Suurenenud ensüümi aktiivsus ja hüdrolüüs kiirendavad idanemist ja embrüo kasvu ultraheliravi tulemusena.
Lisateavet ultraheli kruntimise kohta leiate siit!
Ultrasonikaatorid seemnete kruntimiseks ja idanemiseks
Hielscher Ultrasonics varustab ultraheli seadmeid paremaks seemnete kruntimiseks, sealhulgas hüdro-kruntimine, osmo-kruntimine ja halo-kruntimine. Kompaktsed ultrasonikaatorid R + D ja laboritöö jaoks võimaldavad testida ja luua optimaalseid ultraheli protsessi parameetreid, samas kui tööstusliku kvaliteediga ultraheli seadmeid rakendatakse kaubanduslikult kaubeldavate seemnete ulatuslikus töötlemises mugavas ja väga tõhusas läbivoolu ultraheli kruntimises.
Selleks, et parandada seemnete idanemist ultrahelitöötlusega, on vaja täpselt kontrollitavaid ja reguleeritavaid ultraheli süsteeme. Kuna ultraheli laineid kasutatakse taimerakkude füsioloogilise aktiivsuse stimuleerimiseks, tuleb ultrahelitöötluse intensiivsust kohandada vastavalt konkreetsele seemnetüübile ja sordile. Hielscheri ultraheli süsteeme saab seadistada kergetele amplituudidele, mis tagavad kavitatsiooni ja / või võnkumise, mis on vajalik seemnete optimaalseks idanemiseks ja elujõulisuseks. Seemnete töötlemist saab rakendada nii partiina kui ka pideva voolu režiimis. Tarvikute lai spekter võimaldab ultraheli hõlpsat integreerimist olemasolevatesse ruumidesse.
Hielscheri ultraheli süsteemid suurendavad pärast külvi kõrge seemikute jõudluse potentsiaali.
Ultrasonikaator UP400St seemnete kruntimiseks väiksemate partiidena temperatuuril R&D etapp. Ultraheliravi tulemuseks on kiirem idanemine, kõrgem toitainete profiil ja seemikute elujõulisus.
| Partii maht | Voolukiirus | Soovitatavad seadmed |
|---|---|---|
| 1 kuni 500 ml | 10 kuni 200 ml / min | UP100H |
| 10 kuni 2000 ml | 20 kuni 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 kuni 20L | 0.2 kuni 4L / min | UIP2000hdT |
| 10 kuni 100L | 2 kuni 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 kuni 150L | 3 kuni 15L/min | UIP6000hdT |
| mujal liigitamata | 10 kuni 100 L / min | UIP16000 |
| mujal liigitamata | Suurem | klaster UIP16000 |
Võta meiega ühendust! / Küsi meilt!
Kirjandus / viited
- Yaldagard M.; Reza Mortazavi SA; Tabatabaie F. (2008): Ultraheli lainete rakendamine kruntimistehnikana odra seemnete idanemise kiirendamiseks ja suurendamiseks: meetodi optimeerimine Taguchi lähenemisviisi abil. Õllepruulimise Instituudi ajakiri kd 114, 1. väljaanne, 2008. 14-21.
- Machikowa T.; Kulrattanarak T.; Wonprasaid S. (2013): ultraheliravi mõju sünteetiliste päevalilleseemnete idanemisele. World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Agricultural and Biosystems Engineering Vol:7, Nr:1, 2013.
- Nazari M.; Eteghadipour M. (2017): Ultraheli lainete mõju seemnetele: mini-ülevaade. Agri Res & Tehniline köide 6 väljaanne 3 – Aprill 2017.
Faktid, mida tasub teada
Idanevusega
Seemnete idanemine kirjeldab taime arengut ja kasvu seemnest. Idanemisprotsessi tulemuseks on seemiku moodustumine, mis hõlmab nii ainevahetusprotsesse kui ka radikli ja plumule tekkimist. Täielikult arenenud seemned sisaldavad embrüot ja toitaineid, mis on ümbritsetud seemnekestaga. Õigetes tingimustes hakkab seeme idanema ja embrüonaalsed kuded kasvavad jätkuvalt, arenedes seemiku suunas. Seemnete idanemise kõige olulisemad tegurid on vesi, hapnik, temperatuur ja valgus.
külvieelne töötlemine
Seemnete elavdamine on tehniline termin, mis kirjeldab seemnete kasulikku töötlemist pärast saagikoristust, kuid enne külvi, et parandada idanemist ja seemikute kasvu. Seemnete külvieelseks töötlemiseks on kasutatud erinevaid meetodeid, et suurendada seemikute kasvu idanevust ja ühtlust. Külvieelsed rakendused hõlmavad mehaanilist töötlemist (nt ultrahelitöötlus, uhmerdamine, hõõrumine, skarifikatsioon), töötlemist kuuma või keeva veega, kuivkuumtöötlemist, keemilist töötlemist (nt gibberelliinhape / gibberelliin, väävelhape) või elektrilist töötlemist. Neid seemnete töötlemisviise rakendatakse eesmärgiga parandada seemnete elujõulisust. Seemnete elujõulisus on potentsiaalse seemnete idanemise, põllu tärkamise ja seemnete ladustamise võime kvaliteedi hindamine teistsugustes tingimustes kui tavaline idanevus. Seemnete elujõudu mõõdetakse seemnejõu testimise teel.
endospermi modifitseerimine
Endosperm on kude, mis tekib enamiku õistaimede seemnete sees pärast viljastamist. See ümbritseb embrüot ja pakub toitumist tärklise kujul, kuigi see võib sisaldada ka õlisid ja valke. Endospermi saab ensümaatiliselt modifitseerida, mis on oluline samm odra linnastamine. Linnastamise ajal kasutatakse ensüüme beetaglükaane ja endoproteaase enamasti vaevalt tärkliserikka endospermi modifitseerimiseks.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid rakenduste segamiseks, hajutamiseks, emulgeerimiseks ja ekstraheerimiseks laboris, piloot- ja tööstuslikus mastaabis.
Hielscher Ultrasonics toodab suure jõudlusega ultraheli homogenisaatoreid alates Lab kuni tööstuslik suurus.