פריימינג קולי של זרעים: כיצד סוניקציה משפרת נביטה

פרימה על-קולית של זרעים ודגנים גורמת לנביטה מלאה ומהירה יותר ולתשואות יבול גבוהות יותר. אולטרה-סוניקציה מנקבת את טסטה הזרעים (ציפוי זרעים) ומגבירה את ספיגת המים, החומרים המזינים והחמצן לגרגרי הזרעים. פריימינג קולי של זרעים היא שיטה פשוטה בעלות נמוכה כדי לשפר את קצב נביטה ומהירות של שתילים.

נביטת זרעים משופרת באולטרסאונד

פריימינג היא שיטת טרום טיפול המשמשת לקיצור זמן הנביטה של שתילים. תהליכי פריימינג זרעים שונים כגון פריימינג אוסמוטי, הידרופרימינג ופריימינג על-קולי פותחו כדי לגרום לתהליכי הנביטה המוקדמים להתרחש. פריימינג אולטראסוני הוא שיטה מועילה מאוד להכנת זרעים מכיוון שהטיפול בסוניקציה הוא מהיר, חוסך אנרגיה וחוסך מים.
זרעים ראשונים שהשלימו את תהליכי הנביטה הראשונים, מראים אחוז נביטה גבוה יותר וזמן הופעה מהיר יותר (הזמן שלוקח לזרעים לעלות מעל פני הקרקע), שיעור הופעה גבוה יותר (מספר הזרעים שמגיעים לפני השטח), וצמיחה טובה יותר, מה שמרמז על כך שההתחלה המוקדמת עוזרת להם להוריד מערכת שורשים טובה מוקדם ולגדול מהר יותר. שיטה זו יכולה להיות שימושית לחקלאים מכיוון שהיא חוסכת להם כסף, עבודה וזמן המושקעים בדשנים, זריעה מחדש וצמחים חלשים.
התהליך יכול גם לאפשר נביטה אחידה יותר, אפילו של הזרעים המטופלים. זה יכול גם להגביר את הנביטה על פני טווח טמפרטורות רחב יותר ולהפחית את שכיחות המחלה בזרעים.

פריימינג על-קולי משפר את אחוז נביטת הזרעים, מדד מרץ הזרעים (SVI), אורכי שורש ונבטה של שתילים. תהליך הסוניקציה והפריימינג כופה ספיגה של מים ו/או חומרים מועילים אחרים לתוך גרגר זרע. יתר על כן, הגלים העל-קוליים מפעילים תגובות אנזימטיות וביולוגיות אחרות בתא הצמח וכתוצאה מכך הנביטה מהירה ואחידה יותר. אפילו זרעים / דגנים חלשים יכולים להיות מופעלים כך שהיבול הכולל של הזריעה משתפר.

צלקת ונביטה של זרעים

צלקת חיונית לזרעים בעלי פרווה קשיחה ובלתי חדירה המעכבת את חילופי המים והגזים, ובכך מעכבת את הנביטה. שיטות מסורתיות כוללות צלקות מכניות, תרמיות וכימיות, שכל אחת מהן נועדה להפוך את ציפוי הזרעים לחדיר יותר למים ולגזים. סוניקציה, כשיטת צלקת חדשנית, ממנפת גלים על-קוליים כדי להשיג תוצאות דומות, אם לא טובות יותר.

מנגנונים של אולטרסאונד כוח על זרעים פריימינג זרעים

• קביטציה במים:
  – גלים על-קוליים במים גורמים לקוויטציה, תופעה שבה נוצרות מיקרו-בועות. בועות אלה קורסות ויוצרות לחץ מכני מקומי.
  – לחץ זה פועל על שכבת הזרע, וגורם לשיבוש מכני.
• היווצרות מיקרו-נקבוביות ומיקרו-סדקים:
  – הלחץ המכני של קוויטציה יוצר מיקרו-נקבוביות ומיקרו-סדקים על מעטפת הזרע.
  – מיקרו-נקבוביות וסדקים אלה מגבירים את חדירות שכבת הזרע, ומאפשרים ליותר מים וחמצן לחדור.
• ספיגת מים משופרת וזמינות חמצן משופרת

  1. נקבוביות מוגברת:
  – מחקרים הראו כי סוניקציה מגבירה את הנקבוביות של זרעים, כגון שעועית מש, מה שהופך אותם פתוחים יותר למים וחמצן.
  – ספיגת מים משופרת מובילה להידרציה טובה יותר של רקמות הזרע, החיונית להפעלת תהליכים מטבוליים הדרושים לנביטה.

  2. כניסת חמצן משופרת:
  – החדירות המוגברת לגזים מבטיחה שהעובר המתפתח יקבל מספיק חמצן, החיוני לנשימה התאית במהלך הנביטה.

• פעילות אנזימטית מוגברת

  1. הידרציה והפעלת אנזימים:
  – הידרציה מוגברת עקב ספיגת מים מוגברת מפעילה אנזימים שונים המעורבים בנביטה.
  – באופן ספציפי, פעילות אלפא-עמילאז מוגברת באופן משמעותי, וזה חיוני עבור הידרוליזה של עמילן לסוכרים, מתן אנרגיה עבור שתיל גדל.

  תוצאות נביטה משופרות

  1. אחוז נביטה גבוה יותר:
  – ההשפעה המשולבת של זמינות מוגברת של מים וחמצן, יחד עם פעילות אנזימטית מוגברת, מביאה לאחוז גבוה יותר של זרעים לנבוט בהצלחה.
  – מחקרים מצביעים על כך שסוניקציה משפרת את שיעורי הנביטה בין מיני צמחים שונים.
  2. מהירות נביטה גבוהה יותר:
  – סוניקציה לא רק מגדילה את אחוז הזרעים המובטים, אלא גם מאיצה את תהליך הנביטה.
  – ההידרציה והפעלת האנזימים המהירים יותר מאפשרים מעבר מהיר יותר מזרע לשתיל.

סוניקציה מועילה באופן משמעותי לפרימת זרעים על ידי שיפור ספיגת מים, חמצן וחומרים מזינים, הגברת פעילויות אנזימטיות, וכתוצאה מכך שיפור המהירות ושיעור ההצלחה של נביטת זרעים.

סוניקציה ארוכה יותר מביאה לנביטה טובה יותר של הכלאיים של Calanthe. ככל שהסוניקציה הייתה ארוכה יותר, כך הנביטה הייתה מהירה יותר. זה מצביע על ההשפעות החיוביות של ultrasonication על נביטת זרעים.
(מחקר ותמונה: ©Shin et al. 2011)

כיצד פועל פריימינג של זרעים אולטראסוניים?

פרימה קולית של זרעים ודגנים גורמת לנביטה מלאה ומהירה יותר. תוצאות אלה מושגות על ידי ההשפעות הקוליות הבאות:

• אולטרסאונד מגביר את נקבוביות הזרע על ידי קוויטציה אקוסטית, שיפור ספיגת המים וזמינות החמצן (הידרופרימינג קולי / השרייה).
• אולטרסאונד מגביר את ספיגת החומרים המזינים והדשן לתוך הזרעים.
• פריימינג על-קולי משפר את העברת המסה: המים הנספגים במיוחד מגיבים בחופשיות ובקלות עם עובר התא. בכך, חומצה ג'יברלית משתחררת וגורמת לעלייה בקצב התהליכים המטבוליים בתאי אלורון.
• סוניקציה מסייעת לניוד של חומרי מזון אנדוספרם על ידי הפרעה בקרום התא. (Miano et al. 2015)
• אולטרסאונד מפעיל תגובות אנזימטיות וביולוגיות אחרות.

סוניקציה מקדמת נביטת דגנים/זרעים ומגדילה את תנובת היבול. מלבד גידולים וזריעות פירות, הפריימינג העל-קולי נבדק בהצלחה גם עבור זרעי פרחים (סחלבים, לוטוס, קלנטה). אולטרה-סוניקציה משפרת את החדירות של דפנות התא, כך שהזרע מראה ספיגה גבוהה משמעותית של מים וחומרים מזינים (למשל דשן).
הוכח כי זמן ההשריה של חומוס, דורה ושעועית חיל הים הופחת באופן משמעותי על ידי שימוש בסוניקציה.

עדשים סוניות (40Ws/g w/ UP200ST) בהשוואה לעדשים ללא סוניקציה: העדשים הסוניות מראות קצב הגמינציה גבוה יותר ונבטים ארוכים יותר.

מערכות פריימינג זרעים אולטראסוניות

נצל את הסוניקטורים של Hielscher לפריימינג זרעים משופר! Hielscher Ultrasonics מספקת שונים ספסל העליון ultrasonicators תעשייתי עבור זרע גרעיני פריימינג. היתרונות של שימוש Hielscher sonicators עבור פריימינג זרע הם סעפת. ראשית, השליטה המדויקת בפרמטרים אולטראסוניים כגון משרעת, עוצמה ומשך מאפשרת טיפול אופטימלי המותאם לסוגי זרעים ותנאים ספציפיים. שנית, ניתן לשנות באופן ליניארי את כל תוצאות התהליך שהושגו לתפוקות גדולות יותר.
בין אם אתם מעוניינים לבדוק ולייעל את תהליך הפריימינג העל-קולי שלכם במעבדה ובין אם אתם מעוניינים לעבד כמויות גדולות של זרעים בתפוקה רציפה, ל-Hielscher יש את הסוניקטור האידיאלי לדרישות עיבוד הזרעים שלכם. Hielscher sonicators מתוכננים עבור מדרגיות והוא יכול להתמודד עם כמויות גדולות של זרעים ביעילות, מה שהופך אותם מתאימים הן מחקר יישומים מסחריים. הציוד ידידותי למשתמש, עם בקרות אינטואיטיביות ומבנה חזק, המבטיח עמידות לטווח ארוך ודרישות תחזוקה נמוכות. בנוסף, סוניקציה היא שיטה לא כימית, מה שהופך אותה לאופציה ידידותית לסביבה לטיפול בזרעים. זה מפחית את הצורך בחומרי צלקת כימיים, ותורם לשיטות חקלאיות בנות קיימא. כמובן, כל סוניקטורים ניתן להפעיל 24/7.

היתרונות של Hielscher Sonicators עבור פריימינג זרעים:

• עלויות נמוכות
• חיסכון במים
• עיבוד מהיר
• צריכת אנרגיה נמוכה
• קל & הפעלה בטוחה

צרו קשר עוד היום! נשמח לדון איתך בדרישות התהליך שלך!