Sēklu pirmssējas aktivizēšana ar ultraskaņu: kā apstrāde ar ultraskaņu uzlabo dīgšanu

Sēklu un graudu pirmssējas aktivizēšana ar ultraskaņu nodrošina pilnīgāku un ātrāku dīgšanu un lielāku kultūraugu ražu. Apstrāde ar ultraskaņu perforē sēklapvalku (sēklas apvalku) un palielina ūdens, barības vielu un skābekļa uzņemšanu sēklās. Sēklu pirmssējas aktivizēšana ar ultraskaņu ir vienkārša, lēta metode dīgtspējas un dīgšanas ātruma palielināšanai.

Ar ultraskaņu uzlabota sēklu dīgšana

Pirmssējas aktivizēšana ir priekšapstrādes metode, ko izmanto, lai saīsinātu dīgstu izveidošanās laiku. Ir izstrādāti dažādi sēklu pirmssējas aktivizēšanas procesi, piemēram, osmotiskā aktivizēšana, hidroaktivizēšana un aktivizēšana ar ultraskaņu, lai ierosinātu agrīnos dīgšanas procesus. Pirmssējas aktivizēšana ar ultraskaņu ir ļoti izdevīga sēklu sagatavošanas metode, jo apstrāde ar ultraskaņu ir ātra un ļauj ietaupīt enerģiju un ūdeni.
Aktivizētām sēklām, kurās ir pabeigti sākotnējie dīgšanas procesi, ir lielāks izdīgušo sēklu īpatsvars, īsāks sadīgšanas laiks (laiks, kas nepieciešams, lai dīgsti parādītos virs augsnes virsmas), lielāks sadīgušo sēklu skaits (to sēklu skaits, kuru dīgsti sasniedz augsnes virsmu) un labāka augšana. Tas liecina, ka šis sākotnējais pārsvars palīdz tām agri izveidot labu sakņu sistēmu un augt ātrāk. Šī metode var būt noderīga lauksaimniekiem, jo tā ļauj ietaupīt naudu, darbu un laiku, kas tiek tērēti mēslošanai, atkārtotai sējai un vājiem augiem.
Process var arī nodrošināt apstrādāto sēklu viendabīgāku un vienmērīgāku dīgšanu. Tas var arī uzlabot dīgšanu plašākā temperatūras diapazonā un samazināt sēklu saslimstību.

Pirmssējas aktivizēšana ar ultraskaņu palielina izdīgušo sēklu īpatsvaru, sēklu dzīvotspējas indeksu (SVI), kā arī dīgstu sakņu un dzinumu garumu. Apstrādes ar ultraskaņu un pirmssējas aktivizēšanas process veicina ūdens un/vai citu labvēlīgu vielu uzņemšanu sēklā. Turklāt ultraskaņas viļņi aktivizē fermentatīvās un citas bioloģiskās reakcijas augu šūnās, nodrošinot ātrāku un vienmērīgāku dīgšanu. Var aktivizēt pat vājas sēklas un graudus, tādējādi uzlabojot sējuma kopējo ražu.

Skarifikācija un sēklu dīgšana

Skarifikācija ir īpaši svarīga sēklām ar cietiem, necaurlaidīgiem apvalkiem, kas kavē ūdens un gāzu apmaiņu, tādējādi aizkavējot dīgšanu. Tradicionālās metodes ietver mehānisko, termisko un ķīmisko skarifikāciju, un katra no tām ir paredzēta sēklapvalka ūdens un gāzu caurlaidības palielināšanai. Apstrāde ar ultraskaņu kā inovatīva skarifikācijas metode izmanto ultraskaņas viļņus, lai sasniegtu līdzīgus vai pat labākus rezultātus.

Lieljaudas ultraskaņas iedarbības mehānismi uz sēklām un to pirmssējas aktivizēšanu

• Kavitācija ūdenī:
  – Ultraskaņas viļņi ūdenī izraisa kavitāciju – parādību, kurā veidojas mikroburbulīši. Šie burbulīši saplok, radot lokālu mehānisko spiedienu.
  – Šis spiediens iedarbojas uz sēklapvalku, izraisot tā mehānisku bojāšanu.
• Mikroporu un mikroplaisu veidošanās:
  – Kavitācijas radītais mehāniskais spiediens veido sēklapvalkā mikroporas un mikroplaisas.
  – Šīs mikroporas un plaisas palielina sēklapvalka caurlaidību, ļaujot iekļūt lielākam ūdens un skābekļa daudzumam.
• Uzlabota ūdens uzņemšana un skābekļa pieejamība

  1. Palielināta porainība:
  – Pētījumi ir parādījuši, ka apstrāde ar ultraskaņu palielina sēklu, piemēram, mungpupiņu, porainību, uzlabojot to spēju uzņemt ūdeni un skābekli.
  – Uzlabota ūdens uzņemšana nodrošina labāku sēklas audu hidratāciju, kas ir būtiska dīgšanai nepieciešamo vielmaiņas procesu aktivizēšanai.

  2. Uzlabota skābekļa iekļūšana:
  – Palielinātā gāzu caurlaidība nodrošina, ka dīglis attīstības laikā saņem pietiekami daudz skābekļa, kas ir būtisks šūnu elpošanai dīgšanas laikā.

• Paaugstināta fermentatīvā aktivitāte

  1. Hidratācija un fermentu aktivizēšana:
  – Pastiprināta hidratācija, ko izraisa palielināta ūdens uzņemšana, aktivē dažādus dīgšanā iesaistītus enzīmus.
  – Īpaši būtiski palielinās alfa amilāzes aktivitāte, kurai ir izšķiroša nozīme cietes hidrolīzē par cukuriem, nodrošinot augošajam dīgstam enerģiju.

  Uzlaboti dīgšanas rezultāti

  1. Lielāks dīgtspējas procents:
  – Palielinātas ūdens un skābekļa pieejamības un paaugstinātas enzīmu aktivitātes kopējās ietekmes rezultātā veiksmīgi sadīgst lielāks sēklu īpatsvars.
  – Pētījumi liecina, ka apstrāde ar ultraskaņu uzlabo dažādu augu sugu sēklu dīgtspējas rādītājus.
  2. Lielāks dīgšanas ātrums:
  – Apstrāde ar ultraskaņu ne tikai palielina sadīgušo sēklu procentuālo daudzumu, bet arī paātrina dīgšanas procesu.
  – Ātrāka hidratācija un enzīmu aktivācija veicina ātrāku pāreju no sēklas uz dīgstu.

Apstrāde ar ultraskaņu sniedz būtiskus ieguvumus sēklu pirmssējas apstrādē, uzlabojot ūdens, skābekļa un uzturvielu uzņemšanu, paaugstinot enzīmu aktivitāti un tādējādi uzlabojot gan sēklu dīgšanas ātrumu, gan veiksmīgi sadīgušo sēklu īpatsvaru.

Ilgāka apstrāde ar ultraskaņu uzlabo Calanthe hibrīdu dīgšanu. Jo ilgāka bija apstrāde ar ultraskaņu, jo ātrāka bija asnošana. Tas liecina par ultraskaņas apstrādes pozitīvo ietekmi uz sēklu dīgšanu.
(pētījums un attēls: ©Shin et al. 2011)

Kā darbojas sēklu pirmssējas apstrāde ar ultraskaņu?

Sēklu un graudu pirmssējas apstrāde ar ultraskaņu nodrošina pilnīgāku un ātrāku dīgšanu. Šos rezultātus nodrošina šāda ultraskaņas iedarbība:

• Ultraskaņa ar akustiskās kavitācijas palīdzību palielina sēklas porainību, uzlabojot ūdens uzņemšanu un skābekļa pieejamību (pirmssējas apstrāde ar ūdeni ultraskaņas iedarbībā / mērcēšana).
• Ultraskaņa palielina uzturvielu un mēslojuma uzņemšanu sēklās.
• Pirmssējas apstrāde ar ultraskaņu uzlabo masas pārnesi: papildus uzņemtais ūdens brīvi un viegli reaģē ar šūnas embriju. Tādējādi izdalās giberelīnskābe, kas palielina vielmaiņas procesu ātrumu aleirona šūnās.
• Apstrāde ar ultraskaņu palīdz mobilizēt endospermas uzturvielas, sagraujot šūnu membrānas. (Miano et al. 2015)
• Ultraskaņa aktivē enzimātiskās un citas bioloģiskās reakcijas.

Apstrāde ar ultraskaņu veicina graudu/sēklu dīgšanu un palielina kultūraugu ražu. Papildus lauksaimniecības kultūraugu un augļaugu sējeņiem pirmssējas apstrāde ar ultraskaņu ir veiksmīgi pārbaudīta arī puķu sēklām (orhidejām, lotosiem, kalantēm). Apstrāde ar ultraskaņu palielina šūnu sieniņu caurlaidību, tāpēc sēkla uzņem ievērojami vairāk ūdens un uzturvielu (piemēram, mēslojuma).
Ir pierādīts, ka apstrāde ar ultraskaņu ievērojami samazina turku zirņu, sorgo un sīko balto pupiņu mērcēšanas laiku.

Ar ultraskaņu apstrādātas lēcas (40Ws/g ar UP200St) salīdzinājumā ar lēcām, kas nav apstrādātas ar ultraskaņu: ar ultraskaņu apstrādātajām lēcām ir augstāka dīgtspēja un garāki dzinumi.

Sēklu pirmssējas apstrādes sistēmas ar ultraskaņu

Izmantojiet Hielscher ultraskaņas ierīces efektīvākai sēklu aktivēšanai! Hielscher Ultrasonics piegādā dažādas galda un rūpnieciskās ultraskaņas ierīces sēklu un graudu aktivēšanai. Hielscher ultraskaņas ierīču izmantošanai sēklu aktivēšanā ir daudz priekšrocību. Pirmkārt, precīza ultraskaņas parametru, piemēram, amplitūdas, intensitātes un ilguma, kontrole ļauj optimizēt apstrādi, pielāgojot to konkrētiem sēklu veidiem un apstākļiem. Otrkārt, visus sasniegtos procesa rezultātus var lineāri mērogot lielākai ražībai.
Neatkarīgi no tā, vai vēlaties pārbaudīt un optimizēt sēklu aktivēšanas procesu ar ultraskaņu laboratorijā vai apstrādāt lielas sēklu partijas nepārtrauktā plūsmā, Hielscher piedāvā jūsu sēklu apstrādes prasībām ideāli piemērotu ultraskaņas ierīci. Hielscher ultraskaņas ierīces ir izstrādātas mērogošanai un spēj efektīvi apstrādāt lielus sēklu apjomus, tādēļ tās ir piemērotas gan pētniecībai, gan komerciāliem lietojumiem. Iekārtas ir lietotājam draudzīgas, ar intuitīvu vadību un izturīgu konstrukciju, kas nodrošina ilgu kalpošanas laiku un nelielas apkopes prasības. Turklāt apstrāde ar ultraskaņu ir neķīmiska metode, tādēļ tā ir videi draudzīga sēklu apstrādes iespēja. Tā samazina vajadzību pēc ķīmiskiem skarifikācijas līdzekļiem, veicinot ilgtspējīgu lauksaimniecības praksi. Protams, visas ultraskaņas ierīces var darbināt 24/7.

Hielscher ultraskaņas ierīču priekšrocības sēklu aktivēšanā:

• Zemas izmaksas
• Ūdens taupīšana
• Ātra apstrāde
• Zems enerģijas patēriņš
• Vienkārša un droša lietošana

Sazinieties ar mums jau šodien! Mēs labprāt apspriedīsim ar jums jūsu procesa prasības!