Ultrahangos előkezelés és csíráztatás

• Az ultrahangos magelőkezelés hasznos vetés előtti technika a magok vízzel és tápanyagokkal való feltöltésére és a csírázás serkentésére.
• Az ultrahangos kezelés hatékony technika a magnyugalom megszüntetésére és a csírázási jellemzők javítására.
• A Hielscher ultrahangos berendezései pontosan szabályozhatók a magcsírázás és a magelőkezelés megbízható eredményeinek elérése érdekében.

Ultrahangos magelőkezelés, csírázás és csíráztatás

Az ultrahangos magelőkezelés olyan eljárás, amelynek során a magokat vízben vagy más megfelelő tápoldatban kb. 20 kHz frekvenciájú ultrahanghullámokkal kezelik a csírázásuk és korai növekedésük javítása érdekében. A gyors csírázás és kelés döntő tényező a növények és termesztett kultúrák sikeres megtelepedésében. A magnyugalom megszüntetése és a csírázás serkentése fontos a szaporítás és a növények korai palántanevelése szempontjából. A magok vízben, tápoldatban vagy ozmotikumban végzett ultrahangos kezelése javítja a csírázási arányt és sebességet, és a kezeletlen magokhoz képest magasabb csírázási százalékot eredményez.

Ultrahangosan kezelt lencsék (40Ws/g, UP200St készülékkel) összehasonlítása ultrahangosan nem kezelt lencsékkel: az ultrahangosan kezelt lencsék magasabb csírázási arányt és hosszabb hajtásokat mutatnak.

Az ultrahangos magelőkezelés előnyei

A kb. 20kHz frekvenciájú intenzív ultrahang jelentős hatást gyakorol a maghéjra, valamint az anyagátadásra és a sejten belüli folyamatokra. Az alábbiakban részletesen bemutatjuk az ultrahangos kezelés magokra gyakorolt fő hatásait és az ezekhez kapcsolódó előnyöket.

• Magasabb csírázási arány: Az ultrahangos magelőkezelés javíthatja a magok csírázási arányát a magnyugalom megszüntetésével, a vízfelvétel növelésével és a magok növekedését elősegítő enzimek aktiválásával. Az ultrahangos kezelés ugyanis aktiválhatja a magban azokat az enzimeket, amelyek a tárolt tápanyagok lebontásáért és a csírázás megindításáért felelősek.
• Fokozott vízfelvétel: Az ultrahangos kezelés perforálhatja a maghéjat és a sejtfalakat, így fokozhatja a mag vízáteresztő képességét, és javíthatja a víz- és tápanyagfelvételt. Ez előnyt jelent az előkezelt magok számára, különösen száraz vagy tápanyagokban elszegényedett talajban.
• Gyorsabb kelés: A magelőkezelés céljából végzett ultrahangos kezelés csökkentheti a talajból való keléshez szükséges időt, ami különösen előnyös lehet olyan helyzetekben, amikor a termesztett növények gyors megtelepedése kívánatos. A maghéj megbontásával és a vízáteresztő képesség javításával, valamint a magok duzzadásának és csírázásának elősegítésével az ultrahang megszüntetheti a magnyugalmat.
• Fokozott csíranövény-növekedés: Az ultrahangos magelőkezelés a gyökerek, szárak és levelek fejlődésének elősegítésével serkentheti a csíranövények növekedését. Ez erősebb, egészségesebb, nagyobb terméshozamú növényeket eredményezhet.
• Jobb stressztűrés a csíranövényeknél: Az ultrahangos magelőkezelés növeli a csíranövények képességét arra, hogy ellenálljanak az olyan környezeti stressztényezőknek, mint az aszály, a sóterhelés és a magas hőmérséklet.
• A csíranövények csökkent pusztulási aránya: Az ultrahangos magelőkezelés az egyenletes csírázás és a korai növekedés elősegítésével csökkentheti a csíranövények pusztulási arányát, ami segíthet megelőzni az egyenetlen kelés vagy a gyenge növekedés miatti csíranövény-veszteséget.

E pozitív hatások révén az ultrahanggal előidézett magelőkezelés és csírázás javítja a termények minőségét és mennyiségét, sikeresebb csírázást eredményez, csökkenti a termelési költségeket és növeli a mezőgazdaság fenntarthatóságát.

Arabidopsis-magok pásztázó elektronmikroszkópos (SEM) felvételei.
a–c: 24°C-on, 30sec ideig ultrahangosan kezelt mag.
d, e: száraz mag, f, g: 4 napig 4°C-os vízben tartott mag,
h, i: kicsírázott magok.
Képek és tanulmány: ©Lopez-Ribera et al. 2017

Ultrahangos előkezelés

A magok ozmotikumokban, például mannitolban vagy polietilén-glikolban (ozmotikus előkezelés), sóoldatokban (pl. CaCl₂, NaCl vagy CaSO₄) (sóoldatos előkezelés), illetve vízben (vizes előkezelés) végzett előkezelése ultrahanghullámok alkalmazásával könnyen javítható. A maghéj ultrahanggal előidézett töredezése, perforációja és a magok pórusméretének növekedése fokozza a magok és gabonaszemek víz- és tápanyagmegtartó képességét, ami jobb hidratáltságot eredményez. Az ultrahangos kezelés javítja az anyagátadást a mag és a környező oldat között, így fokozza az oldat (azaz a víz, tápanyagok stb.) felvételét a magba. Az ultrahanggal segített előkezelés gazdaságos, egyszerű és biztonságos technika a magok ozmotikus alkalmazkodóképességének növelésére, valamint a magcsírázás, a csíranövények megtelepedése és a növénytermesztés javítására stresszkörülmények között.
Az ultrahangos kezelés emellett az endospermium módosulását is előidézi, például a keményítő ultrahangos lebontását, ami növeli a magokon belüli, enzimek által katalizált hidrolízisreakciók sebességét. Az ultrahangos kezelés következtében fokozódó enzimaktivitás és hidrolízis felgyorsítja a csírázást és az embrió növekedését.
Itt olvashat bővebben az ultrahangos előkezelésről!
Tudja meg, hogyan javítja az ultrahangos kezelés a gyepszőnyeg előállítását!

Ultrahangos berendezések magelőkezeléshez és csíráztatáshoz

A Hielscher Ultrasonics ultrahangos berendezéseket kínál a magelőkezelés javítására, beleértve a vízzel, ozmotikus oldatokkal és sóoldatokkal végzett előkezelést. A kutatás-fejlesztési és laboratóriumi munkához készült kompakt ultrahangos berendezések lehetővé teszik az optimális ultrahangos folyamatparaméterek tesztelését és meghatározását, míg az ipari ultrahangos berendezéseket a kereskedelmi forgalomban értékesített magok nagyüzemi kezelésére használják, kényelmes és rendkívül hatékony, átfolyó rendszerű ultrahangos előkezelés keretében.
A magok csírázásának ultrahangos kezeléssel történő javításához pontosan szabályozható és beállítható ultrahangos rendszerek szükségesek. Mivel az ultrahanghullámok a növényi sejtek élettani működését serkentik, az ultrahangos kezelés intenzitását az adott magtípushoz és termesztett fajtához kell igazítani. A Hielscher ultrahangos rendszerei kis amplitúdókra állíthatók be, így biztosítva a magok optimális csírázásához és vigorához szükséges előkezelést lehetővé tevő kavitációt és/vagy rezgést. A magkezelés szakaszos és folyamatos átfolyásos üzemmódban egyaránt végezhető. A tartozékok széles választéka lehetővé teszi az ultrahang egyszerű integrálását a meglévő létesítményekbe.
A Hielscher ultrahangos rendszerei növelik a csíranövények vetés utáni kedvező fejlődésének lehetőségét.

Szakirodalom/Hivatkozások

• Yaldagard M.; Reza Mortazavi S.A.; Tabatabaie F. (2008): Ultrahanghullámok alkalmazása előkezelési technikaként az árpamagok csírázásának gyorsítására és javítására: a módszer optimalizálása a Taguchi-megközelítéssel. Journal of The Institute for Brewing Vol. 114, Issue1, 2008. 14-21.
• Godlewska, K.; Biesiada, A.; Michalak, I.; Pacyga, P. (2020): Ultrahanggal segített extrakcióval nyert növényi kivonatok hatása az ellenőrzött körülmények között nevelt fejeskáposzta- (Brassica Oleracea L. Var. Capitata L.) palántákra. Sustainability 2020, 12, 1871.
• Ranjbari, A. & Kashaninejad, Mahdi; Aalami, Mehran; Khomeiri, Morteza; Gharekhani, Mehdi (2013): Az ultrahangos előkezelés hatása a csicseriborsó (Cicer arietinum) vízfelvételi jellemzőire. Latin American applied research 43, 2013. 153-159.
• Nazari M.; Eteghadipour M. (2017): Az ultrahanghullámok magokra gyakorolt hatásai: rövid áttekintés. Agri Res & Tech 6. kötet, 3. szám – April 2017.