Podkład ultradźwiękowy i kiełkowanie

  • Ultradźwiękowe gruntowanie nasion jest przydatną techniką przedsiewną, która pozwala uzupełnić nasiona w wodę i składniki odżywcze oraz stymulować kiełkowanie.
  • Sonizacja jest skuteczną techniką przełamywania spoczynku nasion i poprawy właściwości kiełkowania.
  • Urządzenia ultradźwiękowe firmy Hielscher mogą być precyzyjnie kontrolowane w celu zapewnienia niezawodnego wyniku kiełkowania i gruntowania nasion.

Ultradźwiękowe zalewanie, kiełkowanie i rozsiewanie nasion

Ultradźwiękowe gruntowanie nasion odnosi się do procesu traktowania nasion falami ultradźwiękowymi o częstotliwości ok. 20 kHz w wodzie lub innych odpowiednich roztworach odżywczych w celu poprawy ich kiełkowania i wczesnego wzrostu. Szybkie kiełkowanie i pojawienie się siewek są czynnikami krytycznymi dla pomyślnego zasiedlenia roślin i upraw. Przerwanie spoczynku i stymulacja kiełkowania są ważne dla rozmnażania i wczesnej produkcji sadzonek roślin. Ultradźwiękowe traktowanie nasion w wodzie, roztworze odżywczym lub osmoticum poprawia szybkość i tempo kiełkowania oraz wykazuje wyższy procent kiełkowania niż nasiona nietraktowane.

Ultrasonic seed priming and germination: Ultrasonically germinated lentils (40Ws/g w/ UP200St) in comparison with non-sonicated lentils.

Soczewica dźwiękowa (40 Ws/g w/ UP200St) w porównaniu z soczewicą nieosonikowaną: Soczewica sonikowana charakteryzuje się wyższym wskaźnikiem geminacji i dłuższymi pędami.

 
 

Zalety ultradźwiękowego zalewania nasion

Intensywne ultradźwięki o częstotliwości ok. 20kHz wykazują znaczący wpływ na okrywę nasienną, jak również na transfer masy i procesy wewnątrzkomórkowe. Poniżej można znaleźć szczegóły dotyczące głównych efektów sonikacji na nasiona i związanych z nimi korzyści.

  • Zwiększona szybkość kiełkowania: Ultradźwiękowe gruntowanie nasion może poprawić szybkość kiełkowania nasion poprzez przerwanie ich spoczynku, zwiększenie poboru wody i aktywację enzymów, które wspierają wzrost nasion. Ponieważ sonikacja może aktywować enzymy w nasionach, które są odpowiedzialne za rozkładanie przechowywanych składników odżywczych i inicjowanie kiełkowania.
  • Zwiększenie poboru wody: Sonikacja może perforować płaszcz nasienny i ściany komórkowe, dzięki czemu nasiona mogą następnie zwiększyć swoją przepuszczalność dla wody i poprawić pobieranie wody i składników odżywczych. To daje zalążkom nasion przewagę, zwłaszcza na glebie suchej lub ubogiej w składniki odżywcze.
  • Przyspieszone wschody siewek: Zabiegi ultradźwiękowe do gruntowania nasion mogą skrócić czas potrzebny na wyłonienie się siewek z gleby, co może być szczególnie korzystne w sytuacjach, gdy pożądane jest szybkie założenie upraw. Poprzez rozbicie powłoki nasiennej i poprawę przepuszczalności wody, sprzyjając pęcznieniu i kiełkowaniu nasion, ultradźwięki mogą przerwać stan spoczynku nasion.
  • Wzmocniony wzrost siewek: Ultradźwiękowe gruntowanie nasion może stymulować wzrost siewek poprzez wspieranie rozwoju korzeni, łodyg i liści. Może to skutkować silniejszymi, zdrowszymi roślinami o lepszych plonach.
  • Poprawa tolerancji siewek na stres: Ultradźwiękowe gruntowanie nasion zwiększa zdolność siewek do wytrzymywania stresów środowiskowych, takich jak susza, zasolenie i wysokie temperatury.
  • Zmniejszona śmiertelność siewek: Ultradźwiękowe gruntowanie nasion może zmniejszyć śmiertelność siewek poprzez promowanie jednolitego kiełkowania i wczesnego wzrostu, co może pomóc w zapobieganiu utracie siewek z powodu nierównych wschodów lub słabego wzrostu.

Ze względu na te pozytywne efekty, ultradźwiękowe gruntowanie i kiełkowanie nasion poprawia jakość i ilość upraw, prowadząc do bardziej udanego kiełkowania, zmniejszenia kosztów produkcji i zwiększenia zrównoważonego rozwoju w rolnictwie.

Homogenizatory ultradźwiękowe takie jak przemysłowy UIP6000hdT są wykorzystywane do ultradźwiękowego gruntowania nasion, w tym hydro-primingu, osmo-primingu i halo-primingu.

Ultradźwiękowce takie jak przemysłowy UIP6000hdT są stosowane do ultradźwiękowego gruntowania nasion w linii produkcyjnej, w tym hydro-primingu, osmo-primingu i halo-primingu.

Efekty kiełkowania ultradźwiękowego

  • jednolite i szybkie kiełkowanie
  • wyższy wskaźnik wigoru nasion
  • dłuższe korzenie i pędy
  • zwiększona aktywność α-amylazy
  • większa odporność
  • zwiększone uwodnienie
  • wzbogacanie składników odżywczych
  • skrócony czas między siewem a pojawieniem się sadzonek.
SEM nasion kiełkujących ultradźwiękami.

Skanowanie obrazów nasion Arabidopsis w mikroskopii elektronowej (SEM).
a-c Nasiona poddawane są sonizacji w temperaturze 24°C przez 30 sekund.
d, e suche nasiona, f, g nasiona umieszczone w wodzie na 4 dni w temperaturze 4°C,
h, i, kiełkujące nasiona.
Zdjęcia i opracowanie: ©Lopez-Ribera et al. 2017

Gruntowanie ultradźwiękowe

Ultradźwiękowe gruntowanie nasion w roztworze odżywczym w celu poprawy kiełkowania nasion i wigoru siewek.Gruntowanie nasion w osmotica, takich jak mannitol, glikol polietylenowy (osmopriming), roztwory soli (np. CaCl2NaCl lub CaSO4) (halopriming) i w wodzie (hydropriming) można łatwo poprawić poprzez zastosowanie fal ultradźwiękowych. Wywołana ultradźwiękami fragmentacja łupiny, perforacja i zwiększenie wielkości porów nasion prowadzi do zwiększenia zdolności zatrzymywania wody i składników odżywczych w nasionach i ziarnach, co skutkuje lepszym uwodnieniem. Sonikacja poprawia transfer masy pomiędzy nasionami a otaczającym je roztworem, co skutkuje zwiększonym poborem roztworu (tj. wody, składników odżywczych itp.) do nasion. Ultradźwiękowo wspomagane gruntowanie jest ekonomiczną, prostą i bezpieczną techniką zwiększającą zdolność nasion do regulacji osmotycznej i poprawiającą kiełkowanie nasion, zawiązywanie się siewek i produkcję roślinną w warunkach stresowych.
Ponadto ultradźwięki powodują modyfikację bielma, np. degradację skrobi przez sonikację, co zwiększa szybkość reakcji hydrolizy katalizowanej enzymami w obrębie nasion. Zwiększona aktywność enzymów i hydroliza przyspiesza kiełkowanie i wzrost zarodków w wyniku działania ultradźwięków.
Więcej informacji na temat gruntowania ultradźwiękowego można znaleźć tutaj!

Ultradźwięki do przygotowania i kiełkowania nasion

Ultradźwiękowe urządzenia firmy Hielscher mogą być zdalnie sterowane za pomocą przeglądarki internetowej. Parametry sonikacji mogą być monitorowane i precyzyjnie dopasowywane do wymagań procesu.Hielscher Ultrasonics dostarcza urządzenia ultradźwiękowe do ulepszonego gruntowania nasion, w tym hydro-primingu, osmo-primingu i halo-primingu. Kompaktowe ultradźwiękowe urządzenia do prac badawczo-rozwojowych i laboratoryjnych umożliwiają testowanie i ustalanie optymalnych parametrów procesu ultradźwiękowego, podczas gdy urządzenia ultradźwiękowe klasy przemysłowej są wdrażane w obróbce na dużą skalę nasion znajdujących się w obrocie handlowym w wygodnej i wysoce wydajnej przepływowej obróbce ultradźwiękowej.
W celu poprawy kiełkowania nasion za pomocą sonikacji wymagane są precyzyjnie sterowane i regulowane systemy ultradźwiękowe. Ponieważ fale ultradźwiękowe są wykorzystywane do stymulowania fizjologicznych czynności komórek wegetatywnych, intensywność sonikacji musi być dostosowana do konkretnego typu nasion i odmiany. Systemy ultradźwiękowe firmy Hielscher mogą być ustawione na łagodne amplitudy zapewniające kawitację i/lub oscylację wymaganą do przygotowania nasion do optymalnego kiełkowania i wigoru. Obróbka nasion może odbywać się zarówno w trybie wsadowym, jak i ciągłym. Szeroka gama akcesoriów pozwala na łatwą integrację ultradźwięków w istniejących pomieszczeniach.
Systemy ultradźwiękowe Hielscher zwiększają potencjał wysokiej wydajności siewek po siewie.

UP400St to potężny homogenizator ultradźwiękowy o mocy 400W do gruntowania nasion, kiełkowania i rozsiewania kiełków.

ultrasonator UP400St do gruntowania nasion w mniejszych partiach przy R&Etap D. Zabiegi ultradźwiękowe powodują szybsze kiełkowanie, wyższy profil odżywczy i poprawę wigoru siewek.

Zapytanie o informacje




Zwróć uwagę na nasze Polityka prywatności.


Poniższa tabela daje wskazanie przybliżonej mocy przerobowych naszych ultrasonicators:

Wielkość partii natężenie przepływu Polecane urządzenia
1 do 500mL 10-200mL/min UP100H
10 do 2000mL 20-400mL/min UP200Ht, UP400St
0.1 do 20L 0.2 do 4L/min UIP2000hdT
10-100L 2 do 10L/min UIP4000hdT
15 do 150L 3 do 15L/min UIP6000hdT
b.d. 10-100L/min UIP16000
b.d. większe klaster UIP16000

Skontaktuj się z nami! / Zapytaj nas!

Poproś o więcej informacji

Skorzystaj z formularza poniżej, jeśli chcesz zażądać dodatkowych informacji na temat ultradźwiękowej homogenizacji. Chętnie zaoferujemy Państwu system ultradźwiękowy, spełniający Państwa wymagań.









Proszę zwrócić uwagę na nasze Polityka prywatności.




Literatura / Referencje

  • Yaldagard M.; Reza Mortazavi S.A.; Tabatabaie F. (2008): Zastosowanie fal ultradźwiękowych jako techniki gruntowania w celu przyspieszenia i poprawy kiełkowania nasion jęczmienia: optymalizacja metody przy zastosowaniu podejścia Taguchi. Journal of The Institute for Brewing Vol. 114, Issue1, 2008. 14-21.
  • Machikowa T.; Kulrattanarak T.; Wonprasaid S. (2013): Wpływ zabiegu ultradźwiękowego na kiełkowanie syntetycznych nasion słonecznika. World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Agricultural and Biosystems Engineering Vol:7, No:1, 2013.
  • Nazari M.; Eteghadipour M. (2017): Wpływ fal ultradźwiękowych na nasiona: Mini-Review. Agri Res & Tom techniczny, tom 6, wyd. 3. – Kwiecień 2017.

Fakty Warto wiedzieć

Kiełkowanie

Kiełkowanie nasion opisuje rozwój i wzrost rośliny z nasion. Proces kiełkowania prowadzi do powstania rozsady, która obejmuje procesy metaboliczne, jak również pojawienie się radicle i śliwki. W pełni rozwinięty materiał siewny zawiera zarodek i składniki odżywcze zawarte w płaszczu nasiennym. W odpowiednich warunkach nasiona zaczynają kiełkować, a tkanki zarodkowe nadal rosną, rozwijając się w kierunku sadzonek. Najważniejszymi czynnikami wpływającymi na kiełkowanie nasion są woda, tlen, temperatura i światło.

Przedsiewne zabiegi pielęgnacyjne

Ożywienie nasion jest terminem technicznym, który opisuje korzystne zabiegi stosowane w odniesieniu do nasion po zbiorze, ale przed wysiewem w celu poprawy kiełkowania i wzrostu sadzonek. Do przedsiewnego zaprawiania nasion zastosowano różne metody w celu zwiększenia zdolności kiełkowania i równomierności wzrostu sadzonek. Zastosowania przedsiewne obejmują obróbkę mechaniczną (np. ultradźwięki, walenie, tarcie, wertykulacja), obróbkę gorącą lub wrzącą wodą, obróbkę cieplną na sucho, obróbkę chemiczną (np. kwas giberelinowy/gibberelina, kwas siarkowy) lub obróbkę elektryczną. Te zabiegi z nasion są stosowane w celu poprawy wigoru nasion. Wigor nasion to ocena jakości potencjalnych zdolności kiełkowania nasion, wschodzenia na pole i przechowywania nasion w innych warunkach niż w przypadku kiełkowania standardowego. Wigor nasion jest mierzony poprzez badanie wigoru nasion.

Modyfikacja bielma

Bielmo jest tkanką produkowaną wewnątrz nasion większości roślin kwitnących po zapłodnieniu. Otacza zarodek i dostarcza pożywienia w postaci skrobi, choć może również zawierać oleje i białka. Bielmo może być modyfikowane enzymatycznie, co jest ważnym krokiem podczas słodowanie jęczmienia. Podczas słodowania enzymy beta glukany i endoproteazy są najczęściej wykorzystywane do modyfikacji bielma skrobiowego ledwie.

Ultradźwiękowe homogenizatory o wysokim ścinaniu są stosowane w laboratoriach, na stanowiskach badawczych, w procesach pilotażowych i przemysłowych.

Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe do zastosowań mieszania, dyspergowania, emulgowania i ekstrakcji na skalę laboratoryjną, pilotażową i przemysłową.


Ultradźwięki o wysokiej wydajności! Paleta produktów firmy Hielscher obejmuje pełne spektrum od kompaktowych ultradźwięków laboratoryjnych, poprzez urządzenia stołowe, aż po przemysłowe systemy ultradźwiękowe.

Firma Hielscher Ultrasonics produkuje wysokowydajne homogenizatory ultradźwiękowe od laboratorium do wielkość przemysłowa.


Chętnie porozmawiamy o Państwa procesie.

Skontaktujmy się.