Seemnete ultraheli kruntimine: kuidas ultrahelitöötlus parandab idanemist

Seemnete ja terade ultraheli kruntimine toob kaasa täielikuma ja kiirema idanemise ning suurema saagikuse. Ultraheli perforeerib seemne testa (seemnekate) ja suurendab vee, toitainete ja hapniku omastamist seemneteradesse. Seemnete ultraheli kruntimine on lihtne odav meetod seemikute idanevuse ja kiiruse suurendamiseks.

Ultraheli täiustatud seemnete idanemine

Kruntimine on eeltöötlusmeetod, mida kasutatakse seemikute idanemisaja lühendamiseks. Varajase idanemise protsesside esilekutsumiseks on välja töötatud mitmesugused seemnete kruntimisprotsessid, nagu osmootne kruntimine, hüdroprimeerimine ja ultraheli kruntimine. Ultraheli kruntimine on väga soodne meetod seemnete ettevalmistamiseks, kuna ultrahelitöötlus on kiire, energiasäästlik ja veesäästlik.
Krunditud seemned, mis on lõpetanud esimesed idanemisprotsessid, näitavad kõrgemat idanevusprotsenti ja kiiremat tärkamisaega (aeg, mis kulub seemnete tõusuks pinnase pinnast kõrgemale), suuremat tärkamiskiirust (pinnale jõudvate seemnete arv) ja paremat kasvu, mis viitab sellele, et edumaa aitab neil varakult hea juurestiku alla saada ja kiiremini kasvada. See meetod võib olla põllumajandustootjatele kasulik, sest see säästab neile raha, tööjõudu ja aega, mis kulub väetistele, uuesti külvamisele ja nõrkadele taimedele.
Protsess võib võimaldada ka töödeldud seemnete ühtlasemat, ühtlast idanemist. Samuti võib see suurendada idanemist laiemas temperatuurivahemikus ja vähendada seemnete haigestumist.

Ultraheli kruntimine parandab seemnete idanemise protsenti, seemne elujõulisuse indeksit (SVI), seemikute juur- ja tulistamispikkust. Ultrahelitöötlus- ja kruntimisprotsess sunnib vee ja / või muude kasulike ainete omastamist seemneteradesse. Lisaks aktiveerivad ultraheli lained taimerakus ensümaatilisi ja muid bioloogilisi reaktsioone, mille tulemuseks on kiirem ja ühtlasem idanemine. Isegi nõrgad seemned/terad saab aktiveerida, et parandada külvi üldist saagikust.

Scarification ja seemnete idanemine

Scarification on ülioluline seemnete puhul, millel on karmid, mitteläbilaskvad kihid, mis takistavad vee- ja gaasivahetust, aeglustades seeläbi idanemist. Traditsioonilised meetodid hõlmavad mehaanilist, termilist ja keemilist skarifikatsiooni, millest igaüks on mõeldud selleks, et muuta seemnekiht vett ja gaase paremini läbilaskvaks. Sonikatsioon, nagu uuenduslik scarification meetod, kasutab ultraheli laineid, et saavutada sarnaseid, kui mitte paremaid tulemusi.

Võimsuse ultraheli mehhanismid seemnete ja seemnete kruntimisel

• Kavitatsioon vees:
  – Ultraheli lained vees indutseerivad kavitatsiooni, nähtust, kus luuakse mikromullid. Need mullid varisevad kokku, tekitades lokaliseeritud mehaanilist rõhku.
  – See rõhk mõjutab seemnekihti, põhjustades mehaanilisi häireid.
• Mikro-pooride ja mikro-pragude moodustumine:
  – Kavitatsioonist tulenev mehaaniline rõhk tekitab seemnekihile mikropoorid ja mikropraod.
  – Need mikropoorid ja praod suurendavad seemnekihi läbilaskvust, võimaldades rohkem vett ja hapnikku tungida.
• Parem vee omastamine ja hapniku kättesaadavus

  1. Suurenenud poorsus:
  – Uuringud on näidanud, et ultrahelitöötlus suurendab seemnete, näiteks mungaubade poorsust, muutes need vee ja hapniku suhtes vastuvõtlikumaks.
  – Suurem vee omastamine toob kaasa seemnekudede parema hüdratatsiooni, mis on oluline idanemiseks vajalike ainevahetusprotsesside aktiveerimiseks.

  2. Parem hapniku sisenemine:
  – Gaaside suurenenud läbilaskvus tagab, et arenev embrüo saab piisavalt hapnikku, mis on idanemise ajal raku hingamise jaoks ülioluline.

• Suurenenud ensümaatiline aktiivsus

  1. Hüdratatsioon ja ensüümide aktiveerimine:
  – Suurenenud hüdratatsioon suurenenud vee omastamise tõttu aktiveerib erinevaid idanemisega seotud ensüüme.
  – Täpsemalt suureneb märkimisväärselt alfa-amülaasi aktiivsus, mis on keskse tähtsusega tärklise hüdrolüüsimisel suhkruteks, pakkudes energiat kasvavale seemikule.

  Paremad idanemistulemused

  1. Suurem idanevusprotsent:
  – Vee ja hapniku suurenenud kättesaadavuse ning suurenenud ensümaatilise aktiivsuse kombineeritud mõju toob kaasa suurema protsendi seemnete eduka idanemise.
  – Uuringud näitavad, et ultrahelitöötlus parandab idanevuse määra erinevates taimeliikides.
  2. Kiirem idanemiskiirus:
  – Sonikatsioon mitte ainult ei suurenda idanenud seemnete protsenti, vaid kiirendab ka idanemisprotsessi.
  – Kiirem hüdratatsioon ja ensüümide aktiveerimine hõlbustavad kiiremat üleminekut seemnest seemikule.

Sonikatsioon toob märkimisväärselt kasu seemnete kruntimisele, suurendades vee, hapniku ja toitainete omastamist, suurendades ensümaatilist aktiivsust ja parandades seega nii seemnete idanemise kiirust kui ka edukust.

Pikem ultrahelitöötlus toob kaasa Calanthe hübriidide parema idanemise. Mida pikem on ultrahelitöötlus, seda kiirem oli idanemine. See näitab ultraheli positiivset mõju seemnete idanemisele.
(uuring ja pilt: ©Shin et al. 2011)

Kuidas ultraheli seemnete kruntimine toimib?

Seemnete ja terade ultraheli kruntimine toob kaasa täielikuma ja kiirema idanemise. Need tulemused saavutatakse järgmiste ultraheli efektidega:

• Ultraheli suurendab seemne poorsust akustilise kavitatsiooniga, parandades vee omastamist ja hapniku kättesaadavust (ultraheli hüdroprimimine / leotamine).
• Ultraheli suurendab toitainete ja väetiste omastamist seemnetesse.
• Ultraheli kruntimine suurendab massiülekannet: ekstra imendunud vesi reageerib raku embrüoga vabalt ja kergesti. Seeläbi vabaneb gibberelliinhape ja see põhjustab metaboolsete protsesside kiiruse suurenemist aleuroonirakkudes.
• Sonikatsioon aitab endospermi toitainete mobiliseerimist rakumembraani häiretega. (Miano et al. 2015)
• Ultraheli aktiveerib ensümaatilisi ja muid bioloogilisi reaktsioone.

Sonikatsioon soodustab teravilja / seemnete idanemist ja suurendab saagikust. Lisaks põllukultuuridele ja puuviljakülvidele on ultraheli seemnete kruntimist edukalt testitud ka lilleseemnete (orhideed, lootos, calanthe) puhul. Ultraheli suurendab rakuseinte läbilaskvust, nii et seemned näitavad oluliselt suuremat vee ja toitainete (nt väetise) omastamist.
On näidatud, et ultrahelitöötluse kasutamine vähendas oluliselt kikerherneste, sorgo ja mereväe ubade leotamise aega.

Ultraheliga töödeldud läätsed (40Ws/g w/ UP200St) võrreldes ultraheliga töötlemata läätsedega: Ultraheliga töödeldud läätsed näitavad kõrgemat geminatsioonikiirust ja pikemaid võrseid.

Ultraheli seemnete kruntimissüsteemid

Kasutage Hielscheri sonikaatoreid seemnete paremaks kruntimiseks! Hielscher Ultrasonics varustab erinevaid pink-top ja tööstuslikke ultrasonikaatoreid seemnete ja teravilja kruntimiseks. Hielscheri sonikaatorite kasutamise eelised seemnete kruntimiseks on mitmekesised. Esiteks võimaldab ultraheli parameetrite, nagu amplituud, intensiivsus ja kestus, täpne kontroll optimeeritud ravi, mis on kohandatud konkreetsetele seemnetüüpidele ja tingimustele. Teiseks saab kõiki saavutatud protsessitulemusi lineaarselt skaleerida suurema läbilaskevõimeni.
Ükskõik, kas olete huvitatud ultraheli kruntimisprotsessi testimisest ja optimeerimisest laboris või soovite töödelda suuri seemnepartiisid pideva läbilaskevõimega, on Hielscheril teie seemnete töötlemise nõuete jaoks ideaalne sonikaator. Hielscheri sonikaatorid on mõeldud mastaapsuseks ja suudavad tõhusalt käsitseda suuri koguseid seemneid, muutes need sobivaks nii teadusuuringuteks kui ka kaubanduslikeks rakendusteks. Seadmed on kasutajasõbralikud, intuitiivsete juhtimisseadmete ja tugeva konstruktsiooniga, tagades pikaajalise vastupidavuse ja madalad hooldusnõuded. Lisaks on ultrahelitöötlus mittekeemiline meetod, mis muudab selle keskkonnasõbralikuks võimaluseks seemnete töötlemiseks. See vähendab vajadust keemiliste skarifikatsiooniainete järele, aidates kaasa säästvatele põllumajandustavadele. Loomulikult saab kõiki sonikaatoreid käivitada 24/7.

Hielscheri sonikaatorite eelised seemnete kruntimiseks:

• Madalad kulud
• Vee säästmine
• Kiire töötlemine
• Madal energiatarbimine
• Lihtne & ohutu käitamine

Võtke meiega ühendust juba täna! Meil on hea meel teiega teie protsessinõudeid arutada!