Amorçage et germination par ultrasons

  • Le traitement par ultrasons des graines est une technique utile avant le semis pour stimuler la germination.
  • La sonication est une technique efficace pour briser la dormance des graines et améliorer les caractéristiques de germination.
  • L'équipement ultrasonique Hielscher peut être contrôlé avec précision pour un résultat fiable de la germination et de l'amorçage des semences.

Germination par ultrasons

Un rapide Germination et l'émergence des semis sont des facteurs critiques pour la réussite de l'établissement des plantes et des cultures. Le bris de dormance et la stimulation de la germination sont importants pour la prolifération et la production précoce de plants de plantes. Les ultrasons des graines dans l'eau ou dans l'osmotique améliorent le taux et la vitesse de germination et montrent un pourcentage de germination plus élevé que les graines non traitées. Une sonication douce stimule les cellules végétales

La fragmentation de l'enveloppe induite par ultrasons, la perforation et l'élargissement de la taille des pores des graines entraînent une plus grande capacité de rétention d'eau dans les graines et les grains, ce qui entraîne une meilleure hydratation. La modification ultrasonique de l'endosperme, comme la dégradation de l'amidon par sonication, augmente le taux de réactions d'hydrolyse catalysées par des enzymes dans les graines. Une activité enzymatique et une hydrolyse accrues accélèrent la germination et la croissance embryonnaire grâce au traitement par ultrasons.

Avantages de la germination par ultrasons

  • germination uniforme et rapide
  • indice de vigueur des semences plus élevé
  • racines et pousses plus longues
  • augmentation de l'activité de l'amylase sur α-amylase
  • meilleure résistance
  • hydratation accrue
  • enrichissement en nutriments
  • réduction du temps entre le semis et la levée des semis
Lentilles germées par ultrasons (40Ws/g avec UP200St) par rapport aux lentilles non traitées.

Lentilles soniques (40Ws/g w/ UP200St) par rapport aux lentilles non traitées : Les lentilles soniques présentent un taux de germination plus élevé et des pousses plus longues.

Traitement ultrasonique avec système 2kW UIP2000hdT

UIP2000hdT (2kW) pour le traitement par lots à grande échelle

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MEB de graines germées par ultrasons.

Images au microscope électronique à balayage (MEB) de semences d'Arabidopsis.
a-c Semence soumise à une sonication à 24°C pendant 30 secondes.
d, e graines sèches, f, g graines placées dans l'eau pendant 4 jours à 4°C,
h, i, graines germées. Source : Lopez-Ribera et al. 2017

Amorçage par ultrasons

Amorçage de semences en osmotique comme le mannitol, le polyéthylène glycol (osmoprimage), les solutions salines (p. ex., CaCl2NaCl ou CaSO4) (haloprimage) et dans l'eau (hydroprimage) peuvent être facilement améliorés par l'application d'ondes ultrasonores. La sonication améliore le transfert de masse entre la semence et la solution environnante, ce qui permet d'augmenter l'absorption de la solution (eau, nutriments, etc.) dans la semence. L'amorçage assisté par ultrasons est une technique économique, simple et sûre pour augmenter la capacité des semences à s'adapter à l'osmotique et améliorer la germination des semences, l'établissement des semis et la production agricole dans des conditions difficiles.
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Appareils de traitement par ultrasons pour la germination et l'amorçage

Pour améliorer la germination des semences par sonication, des systèmes à ultrasons réglables et contrôlables avec précision sont nécessaires. Comme les ondes ultrasonores sont utilisées pour stimuler les activités physiologiques des cellules végétales, l'intensité de la sonication doit être adaptée au type spécifique de semence et de cultivar. Les systèmes à ultrasons Hielscher peuvent être réglés à de faibles amplitudes pour fournir la cavitation et/ou l'oscillation nécessaires à l'amorçage des graines pour une germination et une vigueur optimales. Le traitement des semences peut être appliqué en discontinu ou en continu. La large gamme d'accessoires permet d'intégrer facilement les ultrasons dans les locaux existants.
Les systèmes à ultrasons de Hielscher augmentent le potentiel de rendement élevé des semis après le semis.
Le tableau ci-dessous vous donne une indication de la capacité de traitement approximative de nos ultrasonicators:

lot Volume Débit Appareils recommandés
1 à 500 ml 10 à 200 ml / min UP100H
10 à 2000mL 20 à 400 ml / min UP200Ht, UP400St
0.1 20L 00,2 à 4L / min UIP2000hdT
10 à 100l 2 à 10 L / min UIP4000hdT
n / a. 10 à 100 litres / min UIP16000
n / a. plus grand groupe de UIP16000

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Littérature / Références

  • Yaldagard M. ; Reza Mortazavi S.A. ; Tabatabaie F. (2008) : Application des ondes ultrasonores comme technique d'amorçage pour accélérer et améliorer la germination des semences d'orge : optimisation de la méthode par l'approche Taguchi. Journal of The Institute for Brewing Vol. 114, Issue1, 2008. 14-21.
  • Machikowa T. ; Kulrattanarak T. ; Wonprasaid S. (2013) : Effets du traitement par ultrasons sur la germination des graines de tournesol synthétiques. World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Agricultural and Biosystems Engineering Vol:7, No:1, 2013.
  • Nazari M. ; Eteghadipour M. (2017) : Impacts des ondes ultrasonores sur les semences : Un mini-examen. Agri Res & Tech Volume 6 Numéro 3 – Avril 2017.


Qu'il faut savoir

Germination

La germination des semences décrit le développement et la croissance d'une plante à partir d'une graine. Le processus de germination aboutit à la formation d'un plant, ce qui implique des processus métaboliques ainsi que l'émergence de radicule et de plumule. Une graine complètement développée contient un embryon et des nutriments enfermés dans un enveloppe de graine. Dans de bonnes conditions, la graine commence à germer et les tissus embryonnaires continuent à croître, se développant vers un semis. Les facteurs les plus importants pour la germination des graines sont l'eau, l'oxygène, la température et la lumière.

Traitement avant le semis

La revigoration des semences est le terme technique qui décrit les traitements bénéfiques appliqués aux semences après la récolte, mais avant le semis afin d'améliorer la germination et la croissance des plantules. Diverses méthodes ont été utilisées pour le traitement des semences avant le semis afin d'augmenter la germination et l'uniformité de la croissance des semis. Les applications préalables au semis comprennent les traitements mécaniques (p. ex. ultrasons, pilonnage, frottement, scarification), le traitement à l'eau chaude ou bouillante, le traitement à la chaleur sèche, le traitement chimique (p. ex. acide gibbérellique/gibbérelline, acide sulfurique) ou le traitement électrique. Ces traitements des semences sont appliqués dans le but d'améliorer la vigueur des semences. La vigueur des semences est l'évaluation de la qualité de la germination potentielle des semences, de l'émergence au champ et de la capacité de stockage des semences dans des conditions différentes de la germination standard. La vigueur des semences est mesurée au moyen d'un test de vigueur des semences.

Modification de l'endosperme

L'endosperme est un tissu produit à l'intérieur des graines de la plupart des plantes à fleurs après la fertilisation. Elle entoure l'embryon et fournit la nutrition sous forme d'amidon, bien qu'elle puisse aussi contenir des huiles et des protéines. L'endosperme peut être modifié par voie enzymatique, ce qui constitue une étape importante au cours de l'évolution de l'endosperme. maltage de l'orge. Pendant le maltage, les enzymes bêta-glucanes et les endoprotéases sont surtout utilisées pour modifier l'endosperme amylacé d'à peine.