Escorva ultra-sônica e sprouting
- O condicionamento fisiológico ultra-sônico de sementes é uma técnica útil de pré-semeadura para reabastecer as sementes com água e nutrientes e estimular a germinação.
- Sonication é uma técnica eficiente para quebrar a dormência de sementes e melhorar as características de germinação.
- Hielscher equipamento ultra-sônico pode ser precisamente controlado para o resultado confiável de germinação de sementes e escorva.
Priming, germinação e brotação ultra-sônica de sementes
O condicionamento fisiológico ultra-sônico de sementes refere-se a um processo de tratamento de sementes com ondas de ultrassom a aproximadamente 20 kHz em água ou outras soluções nutritivas adequadas para melhorar sua germinação e crescimento inicial. A rápida germinação e emergência das plântulas são fatores críticos para o sucesso do estabelecimento de plantas e culturas. A quebra de dormência e o estímulo à germinação são importantes para a proliferação e produção precoce de plântulas de plantas. Ultra-sonicação de sementes em água, solução nutritiva ou um osmótico melhora a taxa e velocidade de germinação e mostra uma porcentagem de germinação maior do que sementes não tratadas.
Lentilhas sonicadas (40Ws/g w/ UP200St) em comparação com lentilhas não-sonicated: as lentilhas sonicated mostram uma taxa mais elevada do geminação e uns tiros mais longos.
Vantagens do Condicionamento Fisiológico Ultrassônico de Sementes
Ultrassom intenso de aproximadamente 20kHz mostra impacto significativo no tegumento, bem como na transferência de massa e processos intracelulares. Abaixo, você pode encontrar detalhes sobre os principais efeitos da sonicação nas sementes e seus benefícios relacionados.
- Aumento da taxa de germinação: O condicionamento fisiológico ultra-sônico de sementes pode melhorar as taxas de germinação das sementes, quebrando a dormência das sementes, aumentando a absorção de água e ativando enzimas que promovem o crescimento das sementes. Uma vez que a sonicação pode ativar enzimas dentro da semente que são responsáveis por quebrar os nutrientes armazenados e iniciar a germinação.
- Aumento da absorção de água: A sonicação pode perfurar o tegumento e as paredes celulares da semente, de modo que a semente possa subsequentemente aumentar sua permeabilidade à água e melhorar a absorção de água e nutrientes. Isso dá às sementes osmocondicionadas uma vantagem, especialmente em solo seco ou sem nutrientes.
- Emergência acelerada de plântulas: O tratamento ultrassonográfico para condicionamento osmótico de sementes pode reduzir o tempo necessário para que as mudas saiam do solo, o que pode ser particularmente benéfico em situações em que se deseja um rápido estabelecimento das culturas. Ao quebrar o tegumento e melhorar a permeabilidade à água, promovendo o inchamento e a germinação das sementes, o ultrassom pode interromper a dormência das sementes.
- Maior crescimento das mudas: O condicionamento fisiológico ultra-sônico de sementes pode estimular o crescimento de mudas, promovendo o desenvolvimento de raízes, caules e folhas. Isso pode resultar em plantas mais fortes, saudáveis e com melhores rendimentos.
- Maior tolerância das plântulas ao estresse: O condicionamento fisiológico ultra-sônico de sementes aumenta a capacidade das mudas de suportar estressores ambientais, como seca, salinidade e altas temperaturas.
- Redução da mortalidade das plântulas: O condicionamento fisiológico ultra-sônico de sementes pode reduzir as taxas de mortalidade de plântulas, promovendo germinação uniforme e crescimento precoce, o que pode ajudar a prevenir a perda de plântulas devido à emergência irregular ou ao baixo crescimento.
Devido a esses efeitos positivos, o condicionamento osmótico e a germinação de sementes induzidos por ultrassom melhoram a qualidade e a quantidade das culturas, levando a uma germinação mais bem-sucedida, reduzindo os custos de produção e aumentando a sustentabilidade na agricultura.
Ultrasonicators como o industrial UIP6000hdT são usados para condicionamento de sementes ultra-sônicas em linha, incluindo hidro-priming, osmo-priming e halo-priming.
- germinação uniforme e rápida
- maior índice de vigor semente
- raízes e brotos mais longos
- aumento da atividade da α-amilase
- maior resistência
- hidratação aumentada
- enriquecimento de nutrientes
- tempo reduzido entre a semeadura e a emergência de plântulas
Imagens de microscopia eletrônica de varredura (MEV) de sementes de Arabidopsis.
a – c semente submetida a sonicação a 24 ° c por 30seg.
d, semente seca de e, f, semente do g coloc na água por 4 dias em 4 ° c,
H, I, sementes germinadas.
Imagens e Estudo: ©Lopez-Ribera et al., 2017
Escorvamento ultra-sônico
Escorvamento de sementes em osmótica como manitol, polietileno glicol (osmopriming), soluções salinas (por exemplo, CaCl2, NaCl ou CaSO4) (halopriming) e em água (hidropriming) podem ser facilmente melhorados pela aplicação de ondas de ultrassom. A fragmentação, perfuração e ampliação do tamanho dos poros das sementes induzidas por ultrassom levam a uma maior capacidade de retenção de água e nutrientes nas sementes e grãos, resultando em melhor hidratação. A sonicação melhora a transferência de massa entre a semente e a solução circundante, resultando em uma maior absorção de solução (ou seja, água, nutrientes, etc.) na semente. O condicionamento osmótico assistido por ultrassom é uma técnica econômica, simples e segura para aumentar a capacidade de ajuste osmótico das sementes e melhorar a germinação, o estabelecimento de plântulas e a produção de culturas sob condições de estresse.
Além disso, a ultrassonografia causa modificações no endosperma, como a degradação do amido por sonicação, o que aumenta a taxa de reações de hidrólise catalisadas por enzimas dentro das sementes. Um aumento da atividade enzimática e hidrólise acelera a germinação e o crescimento do embrião como resultado do tratamento ultra-sônico.
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Ultrasonicators para Priming e Germinação de Sementes
A Hielscher Ultrasonics fornece equipamentos ultrassônicos para melhorar o condicionamento de sementes, incluindo hidro-priming, osmo-priming e halo-priming. Ultrasonicators compactos para P+D e trabalho de laboratório permitem testar e estabelecer os parâmetros de processo ultrassônico ideais, enquanto equipamentos ultrassônicos de nível industrial são implementados no tratamento em larga escala de sementes comercializadas comercialmente em um tratamento de priming ultrassônico de fluxo conveniente e altamente eficiente.
A fim de melhorar a germinação de sementes por sonicação, sistemas ultra-sônicos precisamente controláveis e ajustáveis são necessários. Como as ondas de ultrassom são utilizadas para estimular atividades fisiológicas de células vegetais, a intensidade de sonicação deve ser adaptada ao tipo específico de semente e cultivar. Os sistemas ultra-sônicos Hielscher podem ser ajustados para amplitudes suaves que fornecem a cavitação e/ou oscilação necessária para preparar sementes para germinação e vigor ideais. O tratamento de sementes pode ser aplicado tanto em batelada quanto em fluxo contínuo. O amplo espectro de acessórios permite a fácil integração do ultrassom nas instalações existentes.
Os sistemas ultrassônicos Hielscher aumentam o potencial de alto desempenho das plântulas após a semeadura.
ultrassônico UP400St para condicionamento osmótico de sementes em lotes menores a R&D estágio. O tratamento ultra-sônico resulta em brotação mais rápida, maior perfil de nutrientes e melhor vigor das plântulas.
| Volume batch | Quociente de vazão | Dispositivos Recomendados |
|---|---|---|
| 1 a 500mL | 10 a 200 mL / min | UP100H |
| 10 a 2000 mL | 20 a 400 mL / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 a 20L | 00,2 a 4 L / min | UIP2000hdT |
| 10 a 100L | 2 de 10L / min | UIP4000hdT |
| 15 a 150L | 3 a 15L/min | UIP6000hdT |
| n / D. | 10 a 100L / min | UIP16000 |
| n / D. | maior | aglomerado de UIP16000 |
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Literatura / Referências
- M. yaldagard; Reza Mortazavi S.A.; Tabatabaie F. (2008): aplicação de ondas ultra-sônicas como uma técnica de escorva para acelerar e melhorar a germinação de sementes de cevada: otimização do método pela abordagem Taguchi. Jornal do Instituto para Brewing Vol. 114, Issue1, 2008. 14-21.
- Maquikowa T.; Kulrattanarak T.; Wonprasaid S. (2013): efeitos do tratamento ultra-sônico na germinação de sementes de girassol sintético. Academia mundial de ciência, engenharia e tecnologia revista internacional de engenharia agrícola e Biosystems vol: 7, no: 1, 2013.
- Nazari M.; Eteghadipour M. (2017): impactos das ondas ultra-sônicas em sementes: um mini-Review. Agri res & Tech volume 6 Issue 3 – Abril de 2017.
Fatos, vale a pena conhecer
Germinação
A germinação de sementes descreve o desenvolvimento e o crescimento de uma planta a partir de uma semente. O processo de germinação resulta na formação de uma muda, que envolve processos metabólicos, bem como o surgimento de radicícula e Plumule. Uma semente inteiramente desenvolvida contem um embrião e uns nutrientes fechados em um revestimento de semente. Em condições adequadas, a semente começa a germinar e os tecidos embrionários continuam a crescer, desenvolvendo-se para uma muda. Os fatores mais importantes para a germinação de sementes são água, oxigênio, temperatura e luz.
Pré-semeadura tratamento
O revigoramento de sementes é o termo técnico que descreve os tratamentos benéficos aplicados às sementes após a colheita, mas antes da semeadura, a fim de melhorar a germinação e o crescimento das plântulas. Vários métodos têm sido utilizados para o tratamento da pré-semeadura de sementes, a fim de aumentar a germinação e a uniformidade do crescimento das plântulas. As aplicações de pré-semeadura incluem tratamentos mecânicos (por exemplo, ultrasonication, martelamento, fricção, escarificação), tratamento com água quente ou fervente, tratamento térmico seco, tratamento químico (por exemplo, ácido giberélico/Giberelina, ácido sulfúrico) ou tratamento elétrico. Esses tratamentos das sementes são aplicados com o objetivo de melhorar o vigor das sementes. O vigor das sementes é a avaliação da qualidade da potencial germinação de sementes, emergência de campo e capacidade de armazenamento de sementes em diferentes condições que a germinação padrão. O vigor da semente é medido através do teste do vigor da semente.
Modificação do endosperma
O endosperma é um tecido produzido dentro das sementes da maioria das plantas de florescência depois da fertilização. Rodeia o embrião e fornece nutrição em forma de amido, embora também possa conter óleos e proteínas. O endosperma pode ser modificado enzimaticamente, que é um passo importante durante Malting de cevada. Durante o Malting as enzimas beta glucanses e o endoproteases são usados na maior parte para modificar o endosperma ricos de mal.
A Hielscher Ultrasonics fabrica homogeneizadores ultrassônicos de alto desempenho para aplicações de mistura, dispersão, emulsificação e extração em escala laboratoria, piloto e industrial.
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