અલ્ટ્રાસોનિક પ્રાઇમિંગ અને ફણગાવવું

• અલ્ટ્રાસોનિક બીજ પ્રાઇમિંગ એ વાવણી પહેલાંની એક ઉપયોગી તકનીક છે, જે બીજમાં પાણી અને પોષક તત્ત્વોની પૂર્તિ કરે છે અને અંકુરણને ઉત્તેજિત કરે છે.
• સોનિકેશન એ બીજની સુષુપ્તાવસ્થા તોડવા અને અંકુરણનાં લક્ષણો સુધારવા માટેની એક કાર્યક્ષમ તકનીક છે.
• બીજના અંકુરણ અને પ્રાઇમિંગનાં વિશ્વસનીય પરિણામો મેળવવા માટે Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક સાધનોને ચોકસાઈપૂર્વક નિયંત્રિત કરી શકાય છે.

અલ્ટ્રાસોનિક બીજ પ્રાઇમિંગ, અંકુરણ અને ફણગાવવું

અલ્ટ્રાસોનિક બીજ પ્રાઇમિંગ એટલે બીજના અંકુરણ અને પ્રારંભિક વૃદ્ધિને વધારવા માટે પાણી અથવા અન્ય યોગ્ય પોષક દ્રાવણોમાં આશરે 20 kHzના અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગો વડે બીજની માવજત કરવાની પ્રક્રિયા. છોડ અને પાકની સફળ સ્થાપના માટે ઝડપી અંકુરણ અને રોપાઓનું બહાર આવવું નિર્ણાયક પરિબળો છે. છોડના રોપાઓના સંવર્ધન અને વહેલા ઉત્પાદન માટે સુષુપ્તાવસ્થા તોડવી અને અંકુરણને ઉત્તેજિત કરવું મહત્ત્વપૂર્ણ છે. પાણી, પોષક દ્રાવણ અથવા પરાસરણકારી માધ્યમમાં બીજનું અલ્ટ્રાસોનિકેશન કરવાથી અંકુરણનો દર અને ઝડપ સુધરે છે અને માવજત ન કરેલાં બીજની સરખામણીમાં અંકુરણની ટકાવારી વધુ જોવા મળે છે.

સોનિકેશન કરેલી મસૂર (40Ws/g, UP200St સાથે)ની સોનિકેશન ન કરેલી મસૂર સાથે સરખામણી: સોનિકેશન કરેલી મસૂરમાં અંકુરણનો દર વધુ અને પ્રરોહો વધુ લાંબા જોવા મળે છે.

અલ્ટ્રાસોનિક બીજ પ્રાઇમિંગના ફાયદા

આશરે 20kHzનું તીવ્ર અલ્ટ્રાસાઉન્ડ બીજાવરણ તેમજ દ્રવ્ય સ્થાનાંતરણ અને અંતઃકોષીય પ્રક્રિયાઓ પર નોંધપાત્ર અસર કરે છે. નીચે બીજ પર સોનિકેશનની મુખ્ય અસરો અને તેની સાથે સંકળાયેલા ફાયદાઓની વિગતો આપેલી છે.

• અંકુરણના દરમાં વધારો: અલ્ટ્રાસોનિક બીજ પ્રાઇમિંગ બીજની સુષુપ્તાવસ્થા તોડીને, પાણીનું શોષણ વધારીને અને બીજની વૃદ્ધિને પ્રોત્સાહન આપતા ઉત્સેચકોને સક્રિય કરીને બીજના અંકુરણના દરમાં સુધારો કરી શકે છે. આનું કારણ એ છે કે સોનિકેશન બીજની અંદર એવા ઉત્સેચકોને સક્રિય કરી શકે છે, જે સંગ્રહિત પોષક તત્ત્વોનું વિઘટન કરવા અને અંકુરણ શરૂ કરવા માટે જવાબદાર હોય છે.
• પાણીના શોષણમાં વધારો: સોનિકેશન બીજાવરણ અને કોષભિત્તિઓમાં છિદ્રો પાડી શકે છે, જેથી ત્યારબાદ બીજની પાણી માટેની પારગમ્યતા વધી શકે છે અને પાણી તથા પોષક તત્ત્વોનું શોષણ સુધરી શકે છે. આનાથી પ્રાઇમિંગ કરેલાં બીજને ખાસ કરીને સૂકી અથવા પોષક તત્ત્વોની ઉણપવાળી જમીનમાં લાભ મળે છે.
• રોપાઓનું વધુ ઝડપથી બહાર આવવું: બીજ પ્રાઇમિંગ માટેની અલ્ટ્રાસાઉન્ડ માવજત રોપાઓને જમીનમાંથી બહાર આવવામાં લાગતો સમય ઘટાડી શકે છે, જે પાકની ઝડપી સ્થાપના ઇચ્છનીય હોય તેવી પરિસ્થિતિઓમાં ખાસ લાભદાયી થઈ શકે છે. બીજાવરણને તોડીને અને પાણીની પારગમ્યતા સુધારીને, તેમજ બીજના ફૂલવા અને અંકુરણને પ્રોત્સાહન આપીને, અલ્ટ્રાસાઉન્ડ બીજની સુષુપ્તાવસ્થા તોડી શકે છે.
• રોપાઓની વૃદ્ધિમાં વધારો: અલ્ટ્રાસોનિક બીજ પ્રાઇમિંગ મૂળ, થડ અને પાંદડાંના વિકાસને પ્રોત્સાહન આપીને રોપાઓની વૃદ્ધિને ઉત્તેજિત કરી શકે છે. આનાથી વધુ સારી ઉપજ આપતા વધુ મજબૂત અને તંદુરસ્ત છોડ મળી શકે છે.
• રોપાઓની તાણ સહન કરવાની ક્ષમતામાં સુધારો: અલ્ટ્રાસોનિક બીજ પ્રાઇમિંગ દુષ્કાળ, ક્ષારતા અને ઊંચા તાપમાન જેવા પર્યાવરણીય તાણકારકોને સહન કરવાની રોપાઓની ક્ષમતા વધારે છે.
• રોપાઓના મૃત્યુદરમાં ઘટાડો: અલ્ટ્રાસોનિક બીજ પ્રાઇમિંગ એકસરખા અંકુરણ અને પ્રારંભિક વૃદ્ધિને પ્રોત્સાહન આપીને રોપાઓના મૃત્યુદરમાં ઘટાડો કરી શકે છે, જે રોપાઓના અસમાન રીતે બહાર આવવાને અથવા નબળી વૃદ્ધિને કારણે થતા રોપાઓના નુકસાનને અટકાવવામાં મદદ કરી શકે છે.

આ સકારાત્મક અસરોને કારણે, અલ્ટ્રાસોનિક રીતે પ્રેરિત બીજ પ્રાઇમિંગ અને અંકુરણ પાકની ગુણવત્તા અને જથ્થામાં સુધારો કરે છે, જેનાથી અંકુરણ વધુ સફળ થાય છે, ઉત્પાદન ખર્ચ ઘટે છે અને કૃષિમાં ટકાઉપણું વધે છે.

Arabidopsisનાં બીજનાં સ્કૅનિંગ ઇલેક્ટ્રોન માઇક્રોસ્કોપી (SEM) ચિત્રો.
a–c 24°C પર 30sec સુધી સોનિકેશન કરેલું બીજ.
d, e સૂકું બીજ, f, g 4°C પર 4 દિવસ સુધી પાણીમાં રાખેલું બીજ,
h, i, અંકુરિત બીજ.
ચિત્રો અને અભ્યાસ: ©Lopez-Ribera et al. 2017

અલ્ટ્રાસોનિક પ્રાઇમિંગ

મેનિટોલ, પોલિઇથિલિન ગ્લાયકોલ જેવા પરાસરણકારી દ્રવ્યોમાં (ઓસ્મોપ્રાઇમિંગ), ક્ષારીય દ્રાવણોમાં (દા.ત., CaCl₂, NaCl અથવા CaSO₄) (હેલોપ્રાઇમિંગ) અને પાણીમાં (હાઇડ્રોપ્રાઇમિંગ) બીજનું પ્રાઇમિંગ અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોના ઉપયોગથી સરળતાથી સુધારી શકાય છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડથી પ્રેરિત બીજના આવરણનું ખંડન, છિદ્રણ અને બીજનાં છિદ્રોના કદમાં વધારો થવાથી બીજ અને અનાજમાં પાણી તથા પોષક તત્ત્વો જાળવી રાખવાની ક્ષમતા વધે છે, જેના પરિણામે જલીકરણ સુધરે છે. સોનિકેશન બીજ અને તેની આસપાસના દ્રાવણ વચ્ચે દ્રવ્યનું સ્થાનાંતરણ સુધારે છે, જેના પરિણામે બીજમાં દ્રાવણનું (એટલે કે પાણી, પોષક તત્ત્વો વગેરેનું) શોષણ વધે છે. અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી કરવામાં આવતું પ્રાઇમિંગ એ પરાસરણીય સમાયોજન માટે બીજની ક્ષમતા વધારવા તથા તણાવપૂર્ણ પરિસ્થિતિઓમાં બીજનું અંકુરણ, રોપાઓની સ્થાપના અને પાકનું ઉત્પાદન સુધારવા માટેની આર્થિક, સરળ અને સલામત તકનીક છે.
વધુમાં, અલ્ટ્રાસોનિકેશનથી ભ્રૂણપોષમાં ફેરફાર થાય છે, જેમ કે સોનિકેશન દ્વારા સ્ટાર્ચનું વિઘટન, જે બીજની અંદર ઉત્સેચકોથી ઉદ્દીપિત જલવિઘટન પ્રતિક્રિયાઓનો દર વધારે છે. અલ્ટ્રાસોનિક ઉપચારના પરિણામે ઉત્સેચકોની વધેલી સક્રિયતા અને જલવિઘટન અંકુરણ તથા ભ્રૂણની વૃદ્ધિને વેગ આપે છે.
અલ્ટ્રાસોનિક પ્રાઇમિંગ વિશે અહીં વધુ વાંચો!
સોનિકેશન રોલમાં વાળેલી ઘાસની ચાદરોનું ઉત્પાદન કેવી રીતે સુધારે છે તે જાણો!

બીજના પ્રાઇમિંગ અને અંકુરણ માટેનાં અલ્ટ્રાસોનિકેટરો

Hielscher Ultrasonics હાઇડ્રો-પ્રાઇમિંગ, ઓસ્મો-પ્રાઇમિંગ અને હેલો-પ્રાઇમિંગ સહિત બીજનું પ્રાઇમિંગ સુધારવા માટે અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણો પૂરાં પાડે છે. R+D અને પ્રયોગશાળાના કાર્ય માટેનાં સુઘડ અલ્ટ્રાસોનિકેટરો શ્રેષ્ઠ અલ્ટ્રાસોનિક પ્રક્રિયા પરિમાણોનું પરીક્ષણ કરવા અને તેમને નિર્ધારિત કરવાની સુવિધા આપે છે, જ્યારે ઔદ્યોગિક કક્ષાનાં અલ્ટ્રાસોનિક ઉપકરણોનો ઉપયોગ વ્યાવસાયિક રીતે વેચાતાં બીજની મોટા પાયે પ્રક્રિયા કરવા માટે સુવિધાજનક અને અત્યંત કાર્યક્ષમ પ્રવાહ મારફતે થતા અલ્ટ્રાસોનિક પ્રાઇમિંગ ઉપચારમાં કરવામાં આવે છે.
સોનિકેશન દ્વારા બીજનું અંકુરણ સુધારવા માટે ચોકસાઈપૂર્વક નિયંત્રિત અને સમાયોજિત કરી શકાય તેવી અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીઓ જરૂરી છે. વનસ્પતિના કોષોની દેહધાર્મિક પ્રવૃત્તિઓને ઉત્તેજિત કરવા માટે અલ્ટ્રાસાઉન્ડ તરંગોનો ઉપયોગ થતો હોવાથી, સોનિકેશનની તીવ્રતા બીજના ચોક્કસ પ્રકાર અને સંવર્ધિત જાતને અનુરૂપ ગોઠવવી આવશ્યક છે. Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીઓને સૌમ્ય કંપનવિસ્તાર પર ગોઠવી શકાય છે, જેથી શ્રેષ્ઠ અંકુરણ અને જોમ માટે બીજનું પ્રાઇમિંગ કરવા જરૂરી કેવિટેશન અને/અથવા દોલન પૂરાં પાડી શકાય. બીજનો ઉપચાર બેચમાં તેમજ સતત પ્રવાહ પદ્ધતિમાં કરી શકાય છે. સહાયક સાધનોની વિશાળ શ્રેણી હાલનાં પરિસરોમાં અલ્ટ્રાસાઉન્ડને સરળતાથી સંકલિત કરવાની સુવિધા આપે છે.
Hielscher અલ્ટ્રાસોનિક પ્રણાલીઓ વાવણી પછી રોપાઓના ઉચ્ચ કાર્યદેખાવની સંભાવના વધારે છે.

સાહિત્ય/સંદર્ભો

• Yaldagard M.; Reza Mortazavi S.A.; Tabatabaie F. (2008): જવનાં બીજના અંકુરણને વેગ આપવા અને સુધારવા માટે પ્રાઇમિંગ તકનીક તરીકે અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોનો ઉપયોગ: ટાગુચી અભિગમ દ્વારા પદ્ધતિનું ઇષ્ટતમીકરણ. Journal of The Institute for Brewing ખંડ 114, અંક1, 2008. 14–21.
• Godlewska, K.; Biesiada, A.; Michalak, I.; Pacyga, P. (2020): નિયંત્રિત પરિસ્થિતિઓમાં ઉગાડવામાં આવેલા સફેદ ગોળ કોબીજના (Brassica Oleracea L. Var. Capitata L.) રોપાઓ પર અલ્ટ્રાસાઉન્ડની સહાયથી કરેલા નિષ્કર્ષણ દ્વારા મેળવેલા વનસ્પતિ અર્કોની અસર. Sustainability 2020, 12, 1871.
• Ranjbari, A. & Kashaninejad, Mahdi; Aalami, Mehran; Khomeiri, Morteza; Gharekhani, Mehdi (2013): ચણાની (Cicer arietinum) પાણી શોષણની લાક્ષણિકતાઓ પર અલ્ટ્રાસોનિક પૂર્વ-ઉપચારની અસર. Latin American applied research 43, 2013. 153–159.
• Nazari M.; Eteghadipour M. (2017): બીજ પર અલ્ટ્રાસોનિક તરંગોની અસરો: એક સંક્ષિપ્ત સમીક્ષા. Agri Res & Tech ખંડ 6 અંક 3 – April 2017.