Sēklu ultraskaņas gruntēšana: kā ultraskaņas apstrāde uzlabo dīgtspēju
Sēklu un graudu ultraskaņas gruntēšana rada pilnīgāku un ātrāku dīgtspēju un augstāku ražu. Ultrasonication perforē sēklu testu (sēklu pārklājumu) un palielina ūdens, barības vielu un skābekļa uzņemšanu sēklu graudos. Sēklu ultraskaņas gruntēšana ir vienkārša zemu izmaksu metode, lai uzlabotu dīgtspēju un stādu ātrumu.
Ultrasoniski uzlabota sēklu dīgtspēja
Zemes apstrāde ir pirmapstrādes metode, ko izmanto, lai saīsinātu stādu dīgtspēju. Ir izstrādāti dažādi sēklu gruntēšanas procesi, piemēram, osmotiskā gruntēšana, hidrogruntēšana un ultraskaņas gruntēšana, lai izraisītu agrīnos dīgtspējas procesus. Ultraskaņas gruntēšana ir ļoti izdevīga sēklu sagatavošanas metode, jo ultraskaņas apstrāde ir ātra, enerģijas taupīšana un ūdens taupīšana.
Gruntētas sēklas, kas ir pabeigušas pirmos dīgtspējas procesus, uzrāda augstāku dīgtspēju un ātrāku parādīšanās laiku (laiks, kas nepieciešams, lai sēklas paceltos virs augsnes virsmas), augstāku parādīšanās ātrumu (sēklu skaits, kas padara to uz virsmas) un labāku augšanu, kas liecina, ka galvas sākums palīdz viņiem agri iegūt labu sakņu sistēmu un augt ātrāk. Šī metode var būt noderīga lauksaimniekiem, jo tā ietaupa naudu, darbaspēku un laiku, kas pavadīts mēslošanas līdzekļiem, atkārtotai sēšanai un vājiem augiem.
Šis process var arī nodrošināt vienveidīgāku, vienmērīgāku apstrādāto sēklu dīgtspēju. Tas var arī palielināt dīgtspēju plašākā temperatūras diapazonā un samazināt slimību sastopamību sēklās.
Ultraskaņas gruntēšana uzlabo sēklu dīgtspēju, sēklu spēka indeksu (SVI), stādu sakņu un dzinumu garumus. Ultraskaņas un gruntēšanas process nodrošina ūdens un / vai citu derīgu vielu uzņemšanu sēklu graudos. Turklāt ultraskaņas viļņi aktivizē fermentatīvās un citas bioloģiskās reakcijas augu šūnā, kā rezultātā rodas ātrāka un vienmērīgāka dīgtspēja. Pat vājas sēklas/graudus var aktivizēt, lai uzlabotu sējumu kopējo ražību.
Skarifikācija un sēklu dīgšana
Skarifikācija ir būtiska sēklām ar izturīgiem, necaurlaidīgiem apvalkiem, kas kavē ūdens un gāzes apmaiņu, tādējādi aizkavējot dīgtspēju. Tradicionālās metodes ietver mehānisku, termisku un ķīmisku skarifikāciju, un katra no tām ir paredzēta, lai padarītu sēklu apvalku caurlaidīgāku ūdenim un gāzēm. Ultraskaņas apstrāde kā novatoriska skarifikācijas metode izmanto ultraskaņas viļņus, lai sasniegtu līdzīgus, ja ne pārākus, rezultātus.
Jaudas ultraskaņas mehānismi uz sēklām un sēklu zemes
- Kavitācija ūdenī:
– Ultraskaņas viļņi ūdenī izraisa kavitāciju, parādību, kurā tiek radīti mikro burbuļi. Šie burbuļi sabrūk, radot lokalizētu mehānisko spiedienu.
– Šis spiediens iedarbojas uz sēklas apvalku, izraisot mehāniskus traucējumus. - Mikro poru un mikroplaisu veidošanās:
– Kavitācijas radītais mehāniskais spiediens rada mikro-poras un mikroplaisas uz sēklas apvalka.
– Šīs mikroporas un plaisas palielina sēklas apvalka caurlaidību, ļaujot iekļūt vairāk ūdens un skābekļa. - Uzlabota ūdens uzņemšana un skābekļa pieejamība
1. Palielināta porainība:
– Pētījumi liecina, ka ultraskaņas apstrāde palielina sēklu, piemēram, mung pupiņu, porainību, padarot tās jutīgākas pret ūdeni un skābekli.
– Uzlabota ūdens uzņemšana noved pie labākas sēklu audu hidratācijas, kas ir būtiska, lai aktivizētu vielmaiņas procesus, kas nepieciešami dīgtspējai.2. Uzlabota skābekļa ievade:
– Palielināta gāzu caurlaidība nodrošina, ka jaunattīstības embrijs saņem pietiekamu skābekļa daudzumu, kas ir būtisks šūnu elpošanai dīgtspējas laikā. - Pastiprināta fermentatīvā aktivitāte
1. Hidratācija un fermentu aktivācija:
– Uzlabota hidratācija palielinātas ūdens uzņemšanas dēļ aktivizē dažādus fermentus, kas iesaistīti dīgtspējā.
– Konkrēti, alfa-amilāzes aktivitāte ir ievērojami palielinājusies, kas ir būtiska cietes hidrolīzei cukuros, nodrošinot enerģiju augošajam stādam.Uzlaboti dīgtspējas rezultāti
1. Augstāks dīgtspējas procents:
– Palielinātas ūdens un skābekļa pieejamības kopējais efekts, kā arī pastiprināta fermentatīvā aktivitāte rada lielāku veiksmīgi dīgstošo sēklu procentuālo daudzumu.
– Pētījumi liecina, ka ultraskaņas apstrāde uzlabo dīgtspēju dažādās augu sugās.
2. Ātrāks dīgtspējas ātrums:
– Ultraskaņas apstrāde ne tikai palielina dīgtu sēklu procentuālo daudzumu, bet arī paātrina dīgtspēju.
– Ātrāka hidratācija un fermentu aktivācija veicina ātrāku pāreju no sēklām uz stādiem.
- Mehāniskais spiediens: Ultraskaņas izraisīta kavitācija izmanto mehānisku spiedienu, uzlabojot sēklu apvalka caurlaidību.
- Palielināta porainība: Mikro poru un plaisu izveide ļauj labāk iekļūt ūdenī un skābeklī.
- Uzlabota hidratācija: Uzlabota ūdens uzņemšana nodrošina labāku fermentu aktivāciju.
- Palielināta fermentatīvā aktivitāte: Palielināta alfa-amilāzes aktivitāte paātrina cietes hidrolīzi.
- Augstāks dīgtspējas līmenis: Vairāk sēklu dīgst veiksmīgi.
- Ātrāka dīgtspēja: Sēklas dīgst ātrāk.
Ultraskaņas apstrāde ievērojami veicina sēklu gruntēšanu, uzlabojot ūdens, skābekļa un barības vielu uzņemšanu, veicinot fermentatīvās aktivitātes un tādējādi uzlabojot gan sēklu dīgšanas ātrumu, gan panākumu līmeni.
- zemas izmaksas
- Ūdens taupīšana
- Ātra apstrāde
- Zems enerģijas patēriņš
- Viegli & droša ekspluatācija
Kā darbojas ultraskaņas sēklu gruntēšana?
Sēklu un graudu ultraskaņas gruntēšana rada pilnīgāku un ātrāku dīgtspēju. Šie rezultāti tiek sasniegti ar šādiem ultraskaņas efektiem:
- Ultrasonics palielina sēklu porainību ar akustisko kavitāciju, uzlabojot ūdens uzņemšanu un skābekļa pieejamību (ultraskaņas hidrogruntēšana / stāvēšana).
- Ultrasonics palielina barības vielu un mēslojuma uzņemšanu sēklās.
- Ultraskaņas gruntēšana uzlabo masas pārnesi: īpaši absorbētais ūdens brīvi un viegli reaģē ar šūnu embriju. Tādējādi gibberelskābe tiek atbrīvota un izraisa vielmaiņas procesu ātruma palielināšanos aleurona šūnās.
- Ultraskaņas apstrāde palīdz mobilizēt endospermas barības vielas ar šūnu membrānas traucējumiem. (Miano et al. 2015)
- Ultrasonics aktivizē fermentatīvās un citas bioloģiskās reakcijas.
Ultraskaņas apstrāde veicina graudu / sēklu dīgšanu un palielina ražu. Bez kultūraugiem un augļu sēklām, ultraskaņas sēklu gruntēšana ir veiksmīgi pārbaudīta arī ziedu sēklām (orhidejām, lotosam, kalantēm). Ultrasonication uzlabo šūnu sienu caurlaidību tā, lai sēklas parādītu ievērojami lielāku ūdens un barības vielu uzņemšanu (piemēram, mēslojumu).
Ir pierādīts, ka mērcēšanas laiks aunazirņi, sorgo un flotes pupiņas tika ievērojami samazinātas, izmantojot ultraskaņu.
Ultraskaņas sēklu gruntēšanas sistēmas
Izmantojiet Hielscher sonikatoru priekšrocības, lai uzlabotu sēklu gruntēšanu! Hielscher Ultrasonics piegādā dažādus stenda un rūpnieciskos ultrasonikatorus sēklu un graudu gruntēšanai. Hielscher sonikatoru izmantošanas priekšrocības sēklu gruntēšanai ir daudzveidīgas. Pirmkārt, precīza ultraskaņas parametru, piemēram, amplitūdas, intensitātes un ilguma, kontrole ļauj optimizēt ārstēšanu, kas pielāgota konkrētiem sēklu veidiem un apstākļiem. Otrkārt, visus sasniegtos procesa rezultātus var lineāri mērogot līdz lielākai caurlaidspējai.
Neatkarīgi no tā, vai jūs interesē ultraskaņas gruntēšanas procesa testēšana un optimizēšana laboratorijā vai vēlaties apstrādāt lielas sēklu partijas nepārtrauktā caurlaides caurlaidspēju, Hielscher ir ideāls sonikators jūsu sēklu apstrādes prasībām. Hielscher ultraskaņas apstrādātāji ir paredzēti mērogojamībai un var efektīvi apstrādāt lielus sēklu daudzumus, padarot tos piemērotus gan pētniecībai, gan komerciāliem lietojumiem. Iekārta ir lietotājam draudzīga, ar intuitīvu vadību un izturīgu konstrukciju, kas nodrošina ilgstošu izturību un zemas apkopes prasības. Turklāt ultraskaņas apstrāde ir neķīmiska metode, kas padara to par videi draudzīgu iespēju sēklu apstrādei. Tas samazina vajadzību pēc ķīmiskiem skarifikācijas līdzekļiem, veicinot ilgtspējīgu lauksaimniecības praksi. Protams, visus ultraskaņas aparātus var palaist 24/7.
Hielscher Sonicators priekšrocības sēklu gruntēšanai:
- Zemas izmaksas
- Ūdens taupīšana
- Ātra apstrāde
- Zems enerģijas patēriņš
- Viegli & droša ekspluatācija
Sazinieties ar mums jau šodien! Mēs ar prieku apspriedīsim jūsu procesa prasības ar jums!
Fakti, kurus ir vērts zināt
Kas ir sēklu gruntēšana?
Gruntēšana ir sēklu pirmapstrāde, kas izraisa tā saukto graudu pirmsdīgšanas metabolismu.
Ir zināmas dažādas gruntēšanas metodes (piemēram, hidrogruntēšana, osmotiskā gruntēšana, cietās matricas gruntēšana), ko var izmantot, lai uzlabotu sēklu dīgtspēju, dīgtspēju procentos un dēstu rašanās viendabīgumu, kontrolējot sēklās pieejamo ūdeni. Pirmapstrāde uzsāk dīgtspējas agrīnos posmus, bet neļauj radicle izvirzījumam, un pēc tam sēklas žāvē līdz vajadzīgajam.
Ir pierādīts, ka ultraskaņas gruntēšana ir ļoti veiksmīga, kā rezultātā rodas augstāka raža, ātrāka parādīšanās un vienmērīgāka dīgtspēja.
Īpaši prasīgos apstākļos, piemēram, semi-aride un aride klimatā, gruntētu stādu izmantošanai ir ievērojamas priekšrocības. Zemes apstrāde nodrošina, ka sēklas dīgst un aug pat neviesmīlīgā klimatā.
Kādas ir dažādas sēklu gruntēšanas metodes?
Sēklu gruntēšana ir pirmssējas apstrāde, kuras mērķis ir uzlabot sēklu dīgtspēju un stādu augšanu. Tiek izmantotas dažādas metodes, katrai no tām ir atšķirīgi procesi un ieguvumi. Hidrogruntēšana ietver sēklu mērcēšanu ūdenī uz noteiktu laiku pirms to žāvēšanas līdz sākotnējam mitruma saturam, kas uzlabo dīgtspēju, ātrumu un viendabīgumu. Osmopriming izmanto osmotisku šķīdumu, piemēram, polietilēnglikolu, lai kontrolētu ūdens uzņemšanu un novērstu pārmērīgu imbibition, tādējādi uzlabojot dīgtspēju neoptimālos apstākļos un palielinot stresa toleranci stādos. Šīs gruntēšanas metodes var ievērojami pastiprināt ar ultraskaņu, jo ultraskaņa perforē sēklu pārklājumu un ļauj atvieglot ūdens, barības vielu vai osmotiskā šķīduma uzņemšanu.
Halogruntēšana ietver sēklu mērcēšanu neorganiskos sāls šķīdumos, piemēram, nātrija hlorīdā vai kālija nitrātā, kas uzlabo toleranci pret sāļumu un citiem abiotiskiem spriegumiem un uzlabo dēstu spēku. Hormonālā gruntēšana apstrādā sēklas ar augu hormoniem, piemēram, gibberelīniem un citokinīniem, stimulējot specifiskus fizioloģiskus procesus, lai uzlabotu dīgtspēju un stādu attīstību. Nutripriming izmanto barības vielu šķīdumus, kas satur būtiskas minerālvielas, lai uzlabotu barības vielu uzņemšanas efektivitāti un veicinātu stādu augšanu. Ir pierādīts, ka nutripriming ir īpaši efektīvs, ja sēklu gruntēšanas procesu veicina ultraskaņas apstrāde.
Biopriming apstrādā sēklas ar labvēlīgiem mikroorganismiem, piemēram, baktērijām vai sēnītēm, lai uzlabotu izturību pret slimībām un veicinātu augšanu un stresa toleranci. Termogruntēšana ietver sēklu pakļaušanu kontrolētai temperatūras apstrādei, vai nu ar ūdens mērcēšanu dažādās temperatūrās, vai sausā karstumā, kas uzlabo dīgtspēju sēklās ar miega problēmām un palielina toleranci pret galējībām temperatūrā. Hidrotermiskā gruntēšana apvieno hidratācijas un temperatūras apstrādi, lai uzlabotu sēklu enerģiju un pārtrauktu miera stāvokli.
Cietās matricas gruntēšana (SMP) sajauc sēklas ar mitru cietās matricas materiālu, piemēram, vermikulītu vai kompostu, kontrolējot ūdens uzņemšanu un uzlabojot dēstu rašanos. Gruntēšana ar dabīgiem ekstraktiem ietver sēklu mērcēšanu augu vai jūras aļģu ekstraktos, izmantojot bioaktīvos savienojumus, lai uzlabotu dīgtspēju un nodrošinātu izturību pret stresu. Visbeidzot, ultraskaņas gruntēšana vai ultraskaņas apstrāde pakļauj sēklas ultraskaņas viļņiem ūdenī, izraisot kavitāciju un mehānisko spiedienu, kas palielina sēklu apvalka caurlaidību un uzlabo ūdens un skābekļa uzņemšanu, kā rezultātā uzlabojas dīgtspēja.
Katra gruntēšanas metode piedāvā unikālas priekšrocības un tiek izvēlēta, pamatojoties uz sēklu veidu, kultūraugu prasībām un vides apstākļiem, tādējādi ievērojami uzlabojot dīgtspēju, viendabīgumu un vispārējo sēklu veiktspēju.
Literatūra/Atsauces
- Nazari, Meisam and Eteghadipour, Mohammad (2017): Impacts of Ultrasonic Waves on Seeds: A Mini-Review. Agricultural Research and Technology 6, 2017. 1-5.
- Yaldagard, Maryam and Mortazavi, Seyed & Tabatabaie, Farideh (2008): Application of Ultrasonic Waves as a Priming Technique for Accelerating and Enhancing the Germination of Barley Seed: Optimization of Method by the Taguchi Approach. Journal of the Institute of Brewing 114, 2008.
- Miano, A.C.; Forti, V.A:; Gomes-Junior, F.G.; Cicero, S.M.; Augusto, P.E.D. (2015): Effect of ultrasound technology on barley seed germination and vigour. Seed Science and Technology 43; 2015. 1-6.
- Mirshekari, Bahram (2015): Physical seed treatment techniques may influence stand establishment and yield of wheat in delayed cropping. Idesia (Arica) 33(3), 2015. 49-54.
- Ran, H.Y.; Yang, L.Y.; Cao, Y.L. (2015): Ultrasound on Seedling Growth of Wheat under Drought Stress Effects. Agricultural Sciences, 6, 2015. 670-675.
- Shin, Yun-Kyong; Baque, Md. Abdullahil; Elghamedi, Salem; Lee, Eun-Jung and Paek, Kee-Yoeup (2011): Effects of Activated Charcoal, Plant Growth Regulators and Ultrasonic Pre-treatments on ‘in vitro’ Germination and Protocorm Formation of ‘Calanthe’ Hybrids. Australian Journal of Crop Science, Vol. 5, No. 5, May 2011. 582-588.