Ultraääni pohjustus ja itäminen

• Ultraäänisiementen pohjustus on hyödyllinen kylvöä edeltävä tekniikka siementen täydentämiseksi vedellä ja ravinteilla sekä itämisen stimuloimiseksi.
• Sonikaatio on tehokas tekniikka siementen lepotilan katkaisemiseksi ja itävyysominaisuuksien parantamiseksi.
• Hielscherin ultraäänilaitteita voidaan ohjata tarkasti, jotta siementen itävyys ja pohjustus saadaan luotettavaan tulokseen.

Ultraääni siementen pohjustus, itävyys ja itäminen

Ultraäänisiementen pohjustuksella tarkoitetaan prosessia, jossa siemeniä käsitellään ultraääniaalloilla noin 20 kHz: ssä vedessä tai muissa sopivissa ravinneliuoksissa niiden itämisen ja varhaisen kasvun parantamiseksi. Nopea itävyys ja taimien syntyminen ovat kriittisiä tekijöitä kasvien ja viljelykasvien onnistuneelle perustamiselle. Lepotilan rikkoutuminen ja itämisen stimulointi ovat tärkeitä kasvien taimien lisääntymiselle ja varhaiselle tuotannolle. Siementen ultrasonication vedessä, ravinneliuoksessa tai osmoticumissa parantaa itävyyttä ja nopeutta ja osoittaa korkeamman itävyysprosentin kuin käsittelemättömät siemenet.

Sonikoidut linssit (40Ws / g w / UP200St) verrattuna ei-sonikoituihin linsseihin: Sonikoiduilla linsseillä on korkeampi geminaatioaste ja pidemmät versot.

Ultraäänisiementen pohjustuksen edut

Voimakas ultraääni noin 20 kHz osoittaa merkittävää vaikutusta siemenkuoreen sekä massansiirtoon ja solunsisäisiin prosesseihin. Alla on yksityiskohtia sonikoinnin tärkeimmistä vaikutuksista siemeniin ja niihin liittyvistä eduista.

• Lisääntynyt itävyys: Ultraäänisiementen pohjustus voi parantaa siementen itävyyttä hajottamalla siementen lepotilan, lisäämällä vedenottoa ja aktivoimalla entsyymejä, jotka edistävät siementen kasvua. Koska sonikaatio voi aktivoida siemenessä entsyymejä, jotka ovat vastuussa varastoitujen ravintoaineiden hajottamisesta ja itämisen aloittamisesta.
• Vedenoton lisääminen: Sonikaatio voi rei'ittää siemenkuoren ja soluseinät, jotta siemen voi myöhemmin lisätä sen läpäisevyyttä veteen ja parantaa veden ja ravinteiden ottoa. Tämä antaa pohjustetuille siemenille edun erityisesti kuivassa tai ravinneköyhässä maaperässä.
• Nopeutettu taimen syntyminen: Siementen pohjustuksen ultraäänikäsittely voi lyhentää aikaa, joka kuluu taimien nousemiseen maaperästä, mikä voi olla erityisen hyödyllistä tilanteissa, joissa halutaan nopea viljelykasvi. Hajottamalla siemenkuoren ja parantamalla vedenläpäisevyyttä, edistämällä siementen turvotusta ja itävyyttä, ultraääni voi keskeyttää siementen lepotilan.
• Parannettu taimen kasvu: Ultraäänisiementen pohjustus voi stimuloida taimien kasvua edistämällä juurien, varsien ja lehtien kehittymistä. Tämä voi johtaa vahvempiin, terveempiin kasveihin, joilla on parempi sato.
• Parannettu taimen sietokyky stressiin: Ultraäänisiementen pohjustus lisää taimien kykyä kestää ympäristön stressitekijöitä, kuten kuivuutta, suolapitoisuutta ja korkeita lämpötiloja.
• Vähentynyt taimikuolleisuus: Ultraäänisiementen pohjustus voi vähentää taimien kuolleisuutta edistämällä tasaista itävyyttä ja varhaista kasvua, mikä voi auttaa estämään taimien häviämisen epätasaisen syntymisen tai huonon kasvun vuoksi.

Näiden positiivisten vaikutusten vuoksi ultraäänellä indusoitu siementen pohjustus ja itävyys parantavat viljelykasvien laatua ja määrää, mikä johtaa onnistuneempaan itävyyteen, vähentää tuotantokustannuksia ja lisää maatalouden kestävyyttä.

Pyyhkäisyelektronimikroskopian (SEM) kuvia Arabidopsis-siemenistä.
a–c Siemenet, jotka sonikoidaan 24 ° C: ssa 30 sekunnin ajan.
d, e kuivasiemenet, f, g siemenet, jotka pannaan veteen 4 päiväksi 4 °C:seen,
h, i, itäneet siemenet.
Kuvat ja tutkimus: ©Lopez-Ribera et al. 2017

ultraääni pohjustus

Siementen pohjustus osmoticassa, kuten mannitoli, polyetyleeniglykoli (osmopriming), suolaliuokset (esim.₂, NaCl tai CaSO₄) (halopriming) ja vedessä (hydropriming) voidaan helposti parantaa ultraääniaaltojen avulla. Ultraäänellä indusoitu kuoren pirstoutuminen, rei'itys ja siementen huokoskoon suureneminen johtavat suurempaan veden ja ravinteiden pidätyskykyyn siemenissä ja jyvissä, mikä parantaa nesteytystä. Sonikaatio parantaa massansiirtoa siemenen ja ympäröivän liuoksen välillä, mikä johtaa liuoksen (eli veden, ravinteiden jne.) lisääntyneeseen ottoon siemeneen. Ultraäänellä avustettu pohjustus on taloudellinen, yksinkertainen ja turvallinen tekniikka siementen kapasiteetin lisäämiseksi osmoottiseen säätöön ja siementen itävyyden, taimien perustamisen ja viljelytuotannon parantamiseksi stressaantuneissa olosuhteissa.
Lisäksi ultrasonication aiheuttaa endospermin modifikaatiota, kuten tärkkelyksen hajoamista sonikaatiolla, mikä lisää entsyymikatalysoitujen hydrolyysireaktioiden nopeutta siemenissä. Lisääntynyt entsyymiaktiivisuus ja hydrolyysi nopeuttavat itämistä ja alkion kasvua ultraäänikäsittelyn seurauksena.
Lue lisää ultraäänipohjamaalauksesta täältä!
Selvitä, miten sonikointi parantaa rullattujen turpeiden tuotantoa!

Ultrasonicators siementen pohjustukseen ja itävyyteen

Hielscher Ultrasonics toimittaa ultraäänilaitteita siementen pohjamaalaukseen, mukaan lukien hydroprimaus, osmo-primaus ja halo-primaus. Kompaktit ultraäänilaitteet T&K- ja laboratoriotyöhön mahdollistavat ultraääniprosessin optimaalisten parametrien testaamisen ja määrittämisen, kun taas teollisen tason ultraäänilaitteita käytetään kaupallisesti myytävien siementen laajamittaiseen käsittelyyn kätevässä ja erittäin tehokkaassa läpivirtausultrasonic priming -käsittelyssä.
Siementen itämisen parantamiseksi sonikaatiolla tarvitaan tarkasti hallittavia ja säädettäviä ultraäänijärjestelmiä. Koska ultraääniaaltoja käytetään kasvisolujen fysiologisen aktiivisuuden stimulointiin, sonikaatioiden intensiteetti on mukautettava tietyntyyppiseen siemeneen ja lajikkeeseen. Hielscherin ultraäänijärjestelmät voidaan asettaa lieviin amplitudit, jotka tuottavat kavitaation ja / tai värähtelyn, jota tarvitaan siementen pohjustamiseen optimaalisen itävyyden ja elinvoiman saavuttamiseksi. Peittaus voidaan levittää sekä erä- että jatkuvan virtauksen tilassa. Lisävarusteiden laaja valikoima mahdollistaa ultraäänen helpon integroinnin olemassa oleviin tiloihin.
Hielscherin ultraäänijärjestelmät lisäävät mahdollisuuksia korkeaan taimen suorituskykyyn kylvön jälkeen.

Kirjallisuus/viitteet

• Yaldagard M.; Reza Mortazavi S.A.; Tabatabaie F. (2008): Ultraääniaaltojen käyttö pohjustustekniikkana ohran siementen itämisen nopeuttamiseksi ja parantamiseksi: menetelmän optimointi Taguchi-lähestymistavalla. Journal of The Institute for Brewing Vol. 114, Issue1, 2008. 14-21.
• Godlewska, K.; Biesiada, A.; Michalak, I.; Pacyga, P. (2020): Ultraääniavusteisen uuton avulla saatujen kasviuutteiden vaikutus valkokaalin (Brassica Oleracea L. Var. Capitata L.) taimiin, joita kasvatetaan valvotuissa olosuhteissa. Kestävä kehitys 2020, 12, 1871.
• Ranjbari, A. & Kashaninejad, Mahdi; Aalami, Mehran; Khomeiri, Morteza; Gharekhani, Mehdi (2013): Ultraääni-esikäsittelyn vaikutus kikherneen (Cicer arietinum) vedenimukykyyn. Latinalaisen Amerikan soveltava tutkimus 43, 2013. 153-159.
• Nazari M.; Eteghadipour M. (2017): Ultraääniaaltojen vaikutukset siemeniin: A Mini-Review. Agri Res & Tech Volume 6, numero 3 – huhtikuu 2017.