Amorsarea și germinarea cu ultrasunete

• Amorsarea semințelor cu ultrasunete este o tehnică utilă înainte de însămânțare pentru a umple semințele cu apă și substanțe nutritive și pentru a stimula germinarea.
• Sonicare este o tehnică eficientă pentru ruperea dormanței semințelor și îmbunătățirea caracteristicilor de germinare.
• Hielscher echipamente cu ultrasunete pot fi controlate cu precizie pentru un rezultat fiabil de germinare a semințelor și amorsare.

Amorsarea semințelor cu ultrasunete, germinarea și germinarea

Amorsarea semințelor cu ultrasunete se referă la un proces de tratare a semințelor cu unde cu ultrasunete la aproximativ 20 kHz în apă sau alte soluții nutritive adecvate pentru a spori germinarea și creșterea lor timpurie. Germinarea rapidă și apariția răsadurilor sunt factori critici pentru stabilirea cu succes a plantelor și culturilor. Dormitarea, ruperea și stimularea germinării sunt importante pentru proliferarea și producția timpurie a răsadurilor de plante. Ultrasonication de semințe în apă, soluție nutritivă sau un osmoticum îmbunătățește rata de germinare și viteza și arată un procent de germinare mai mare decât semințele netratate.

Linte sonicată (40Ws / g w / UP200St) în comparație cu lintea non-sonicată: Lintea sonicată prezintă o rată mai mare de geminare și lăstari mai lungi.

Avantajele amorsării semințelor cu ultrasunete

Ultrasunetele intense de aproximativ 20kHz arată un impact semnificativ asupra stratului de semințe, precum și asupra transferului de masă și a proceselor intracelulare. Mai jos, puteți găsi detalii despre efectele majore ale sonicare asupra semințelor și beneficiile lor conexe.

• Creșterea ratei de germinare: Amorsarea semințelor cu ultrasunete poate îmbunătăți ratele de germinare a semințelor prin descompunerea dormanței semințelor, creșterea absorbției apei și activarea enzimelor care promovează creșterea semințelor. Deoarece sonicare poate activa enzimele din semințe, care sunt responsabile pentru descompunerea nutrienților stocați și inițierea germinării.
• Creșterea consumului de apă: Sonicare poate perfora stratul de semințe și pereții celulari, astfel încât semințele pot crește ulterior permeabilitatea la apă și de a îmbunătăți absorbția de apă și nutrienți. Acest lucru oferă semințelor amorsate un avantaj, în special în solul uscat sau sărac în nutrienți.
• Apariția accelerată a răsadurilor: Tratamentul cu ultrasunete pentru amorsarea semințelor poate reduce timpul necesar pentru ca răsadurile să iasă din sol, ceea ce poate fi deosebit de benefic în situațiile în care se dorește o înființare rapidă a culturilor. Prin descompunerea stratului de semințe și îmbunătățirea permeabilității la apă, promovând umflarea și germinarea semințelor, ultrasunetele pot întrerupe dormitarea semințelor.
• Creșterea îmbunătățită a răsadurilor: Amorsarea semințelor cu ultrasunete poate stimula creșterea răsadurilor prin promovarea dezvoltării rădăcinilor, tulpinilor și frunzelor. Acest lucru poate duce la plante mai puternice și mai sănătoase, cu randamente mai bune.
• Îmbunătățirea toleranței răsadurilor la stres: Amorsarea semințelor cu ultrasunete crește capacitatea materialului săditor de a rezista stresorilor de mediu, ar fi seceta, salinitatea și temperaturile ridicate.
• Reducerea mortalității răsadurilor: Amorsarea semințelor cu ultrasunete poate reduce ratele mortalității răsadurilor prin promovarea germinării uniforme și a creșterii timpurii, ceea ce poate ajuta la prevenirea pierderii răsadurilor din cauza apariției inegale sau a creșterii slabe.

Datorită acestor efecte pozitive, amorsarea și germinarea semințelor induse ultrasonically îmbunătățește calitatea și cantitatea culturilor, ceea ce duce la germinarea mai reușită, reducerea costurilor de producție și creșterea durabilității în agricultură.

Imagini de microscopie electronică de scanare (SEM) ale semințelor Arabidopsis.
a-c Semințe supuse sonicare la 24 ° C timp de 30sec.
d, e semințe uscate, f, g semințe plasate în apă timp de 4 zile la 4 °C,
H, I, semințe germinate.
Imagini și studiu: ©Lopez-Ribera et al. 2017

amorsare cu ultrasunete

Amorsarea semințelor în osmotică, cum ar fi manitol, polietilenglicol (osmopriming), soluții saline (de exemplu, CaCl₂, NaCl sau CaSO₄) (halopriming) și în apă (hidroprimare) pot fi ușor îmbunătățite prin aplicarea undelor cu ultrasunete. Fragmentarea cochiliei indusă ultrasonically, perforarea și mărirea dimensiunii porilor semințelor conduc la o capacitate mai mare de retenție a apei și a nutrienților în semințe și boabe, rezultând o hidratare îmbunătățită. Sonicare îmbunătățește transferul de masă între semințe și soluția înconjurătoare, rezultând o absorbție crescută a soluției (adică apă, nutrienți etc.) în semințe se realizează. Amorsarea asistată ultrasonically este o tehnică economică, simplă și sigură pentru creșterea capacității semințelor de ajustare osmotică și îmbunătățirea germinării semințelor, stabilirea răsadurilor și producția vegetală în condiții de stres.
În plus, ultrasonication provoacă modificarea endospermului, cum ar fi degradarea amidonului prin sonicare, care crește rata reacțiilor de hidroliză catalizate enzimatic în semințe. O activitate enzimatică crescută și hidroliza accelerează germinarea și creșterea embrionilor ca urmare a tratamentului cu ultrasunete.
Citiți mai multe despre amorsarea cu ultrasunete aici!

Ultrasonicators pentru amorsarea semințelor și germinarea

Hielscher Ultrasonics furnizează echipamente cu ultrasunete pentru îmbunătățirea amorsării semințelor, inclusiv hidro-amorsare, osmo-amorsare, și halo-amorsare. Ultrasonicators compacte pentru R + D și lucrări de laborator permit testarea și stabilirea parametrilor optimi ai procesului cu ultrasunete, în timp ce echipamentele cu ultrasunete de grad industrial sunt implementate în tratamentul pe scară largă a semințelor comercializate comercial într-un tratament convenabil și extrem de eficient de amorsare cu ultrasunete.
În scopul de a îmbunătăți germinarea semințelor prin sonicare, sunt necesare sisteme cu ultrasunete precis controlabile și reglabile. Deoarece undele cu ultrasunete sunt utilizate pentru a stimula activitățile fiziologice ale celulelor vegetale, intensitatea sonicare trebuie adaptată la tipul specific de semințe și soi. Hielscher sisteme cu ultrasunete pot fi setate la amplitudini ușoare oferind cavitație și / sau oscilații necesare pentru a amorsa semințele pentru germinare optimă și vigoare. Tratarea semințelor poate fi aplicată atât în lot, cât și în modul de curgere continuă. Spectrul larg de accesorii permite integrarea ușoară a ultrasunetelor în spațiile existente.
Hielscher sisteme cu ultrasunete crește potențialul pentru performanțe ridicate de răsad după însămânțare.

Literatură/Referințe

• Yaldagard M.; Reza Mortazavi S.A.; Tabatabaie F. (2008): Aplicarea undelor ultrasonice ca tehnică de amorsare pentru accelerarea și îmbunătățirea germinării semințelor de orz: optimizarea metodei prin abordarea Taguchi. Jurnalul Institutului pentru fabricarea berii Vol. 114, Numărul 1, 2008. 14-21.
• Machikowa T.; Kulrattanarak T.; Wonprasaid S. (2013): Efectele tratamentului cu ultrasunete asupra germinării semințelor sintetice de floarea-soarelui. Academia Mondială de Știință, Inginerie și Tehnologie Jurnalul Internațional de Inginerie Agricolă și Biosisteme Vol: 7, No: 1, 2013.
• Nazari M.; Eteghadipour M. (2017): Impactul undelor ultrasonice asupra semințelor: o mini-revizuire. Agri Res & Tech Volumul 6 Numărul 3 – Aprilie 2017.