• 超音波種子プライミングは、水と栄養素を種子に補充し、発芽を刺激するための有用な播種前技術です。
• 超音波処理は、種子休眠を破壊し、発芽特性を改善するための効率的な技術です。
• ヒールシャー超音波装置は、種子の発芽とプライミングの信頼性の高い結果のために正確に制御することができます。

超音波種子プライミング、発芽および発芽

超音波種子プライミングは、それらの発芽および初期成長を高めるために、水または他の適切な栄養溶液中で約20kHzの超音波で種子を処理するプロセスを指す。急速な発芽と実生の出現は、植物や作物の確立を成功させるための重要な要素です。休眠破りと発芽刺激は、植物苗の増殖と早期生産にとって重要です。水、栄養溶液または浸透圧中の種子の超音波処理は、発芽率および速度を改善し、未処理の種子よりも高い発芽率を示す。

超音波レンズ豆(40Ws/g/ UP200St)非超音波化レンズ豆と比較して:超音波処理されたレンズ豆は、より高い宝石化率と長いシュートを示しています。

超音波シードプライミングの利点

約20kHzの強烈な超音波は、種皮だけでなく、物質移動や細胞内プロセスにも大きな影響を示します。以下では、種子に対する超音波処理の主な効果とそれに関連する利点についての詳細を見つけることができます。

• 発芽率の増加: 超音波種子プライミングは、種子の休眠状態を分解し、水の取り込みを増加させ、種子の成長を促進する酵素を活性化することにより、種子の発芽率を向上させることができます。超音波処理は、貯蔵された栄養素を分解し、発芽を開始する責任がある種子内の酵素を活性化することができるので。
• 取水量の増加: 超音波処理は、種皮および細胞壁を穿孔することができるので、種子はその後、水への透過性を高め、水と栄養素の取り込みを改善することができます。これにより、プライミングされた種子は、特に乾燥した土壌や栄養分が枯渇した土壌で有利になります。
• 苗の出現の促進: 種子プライミングのための超音波処理は、苗が土壌から出てくるのにかかる時間を短縮することができ、これは作物の迅速な確立が望まれる状況で特に有益であり得る。種皮を分解し、透水性を改善し、種子の膨潤と発芽を促進することにより、超音波は種子の休眠を中断することができます。
• 強化された苗の成長: 超音波種子プライミングは、根、茎、および葉の発達を促進することによって苗の成長を刺激することができます。これにより、より強く、より健康的な植物とより良い収量が得られます。
• ストレスに対する苗耐性の向上: 超音波種子プライミングは、干ばつ、塩分、高温などの環境ストレス要因に耐える苗の能力を高めます。
• 苗の死亡率の低下: 超音波種子プライミングは、不均一な発芽または貧弱な成長による苗の損失を防ぐのに役立つことができる均一な発芽および早期成長を促進することによって苗の死亡率を低下させることができる。

これらのプラスの効果により、超音波誘発種子プライミングと発芽は、作物の品質と量を改善し、発芽の成功、生産コストの削減、農業の持続可能性の向上につながります。

アラビドプシス種子の走査電子顕微鏡(SEM)画像。
a-c種子は30秒間24°Cで超音波処理を施した。
d, eドライシード, f, g種子を4°Cで4日間水に入れ,
H、I、発芽種子。
画像と研究:©ロペス-リベラら2017

超音波プライミング

マンニトール、ポリエチレングリコール(浸透性)、生理食液(例えば、CaCl)などのオスモティカ中の種子のプライミング₂、ナクルまたはカソ₄)(ハロプライミング)および水中(ハイドロプライミング)は、超音波の適用によって容易に改善することができる。超音波誘発シェル断片化、穿孔および種子の孔径の拡大は、種子および穀物におけるより高い水分および栄養素保持能力をもたらし、水和の改善をもたらす。超音波処理は、種子と周囲の溶液との間の物質移動を改善し、種子への溶液(すなわち、水、栄養素など)の取り込みの増加が達成される。超音波アシストプライミングは、浸透圧調整に種子の能力を高め、種子の発芽、苗の確立、ストレス条件下での作物生産を高めるための経済的でシンプルで安全な技術です。
さらに、超音波処理は、種子内の酵素触媒加水分解反応の速度を増加させる超音波処理によるデンプン分解などの胚乳修飾を引き起こす。増加した酵素活性および加水分解は、超音波処理の結果として発芽および胚成長を加速する。
超音波プライミングの詳細については、こちらをご覧ください!

種子プライミングと発芽のための超音波装置

ヒールシャー超音波は、ハイドロプライミング、浸透圧プライミング、およびハロープライミングを含む種子プライミングを改善するための超音波装置を供給します。R + Dおよびラボ作業用のコンパクトな超音波装置は、最適な超音波プロセスパラメータのテストと確立を可能にし、工業用グレードの超音波装置は、便利で高効率のフロースルー超音波プライミング処理で商業的に取引されている種子の大規模な処理に実装されています。
超音波処理による種子の発芽を改善するために、正確に制御可能で調整可能な超音波システムが必要です。超音波は植物細胞の生理活性を刺激するために使用されるので、超音波処理の強度は種子および栽培品種の特定のタイプに適合させなければならない。ヒールシャー超音波システムは、最適な発芽と活力のために種子をプライミングするために必要なキャビテーションおよび/または振動を提供する穏やかな振幅に設定することができます。種子処理は、バッチモードでも連続フローモードでも適用できます。幅広いアクセサリーにより、超音波を既存の施設に簡単に統合できます。
ヒールシャー超音波システムは、播種後の高い苗性能の可能性を高めます。

文学/参考文献

• ヤルダガード M.レザ・モルタザビ S.A.田畑バイF.(2008):大麦種子の発芽を加速・増強するプライミング技術としての超音波の応用:田口アプローチによる方法の最適化醸造研究所誌 Vol.114, 第1号, 2008.14 -21
• マチコワ T.;クラッタナラク T.;ウォンプラゼドS.(2013):合成ヒマワリ種子の発芽に対する超音波処理の影響世界科学・工学・技術アカデミー 農業・バイオシステム工学国際ジャーナル Vol.7, No:1, 2013.
• ナザリ M.Eteghadipour M. (2017): 種子に対する超音波の影響: ミニレビュー.アグリ・レス & 技術第6巻 第3号 – 2017年4月