Amorsarea cu ultrasunete a semințelor: Cum sonicare îmbunătățește germinarea

Amorsarea cu ultrasunete a semințelor și boabelor are ca rezultat o germinare mai completă și mai rapidă și randamente mai mari ale culturilor. Ultrasonication perforează testiculul semințelor (acoperirea semințelor) și crește absorbția de apă, nutrienți și oxigen în boabele de semințe. Amorsarea cu ultrasunete a semințelor este o metodă simplă cu costuri reduse pentru a spori rata de germinare și viteza răsadurilor.

Ultrasonically îmbunătățit germinarea semințelor

Amorsarea este o metodă de pre-tratare utilizată pentru a scurta timpul de germinare a materialului săditor. Diferite procese de amorsare a semințelor, cum ar fi amorsarea osmotică, hidroamorsarea și amorsarea cu ultrasunete au fost dezvoltate pentru a induce procesele de germinare timpurie să aibă loc. Amorsarea cu ultrasunete este o metodă foarte avantajoasă de pregătire a semințelor, deoarece tratamentul sonicare este rapid, de economisire a energiei și de economisire a apei.
Semințele amorsate care au finalizat primele procese de germinare prezintă un procent mai mare de germinare și un timp de apariție mai rapid (timpul necesar pentru ca semințele să se ridice deasupra suprafeței solului), o rată de emergență mai mare (numărul de semințe care ajung la suprafață) și o creștere mai bună, sugerând că începutul le ajută să obțină un sistem radicular bun devreme și să crească mai repede. Această metodă poate fi utilă fermierilor, deoarece le economisește bani, forță de muncă și timp petrecut pe îngrășăminte, reînsămânțare și plante slabe.
Procesul poate permite, de asemenea, germinarea mai uniformă și uniformă a semințelor tratate. De asemenea, poate crește germinarea pe o gamă mai largă de temperaturi și poate reduce incidența bolilor în semințe.

Amorsarea cu ultrasunete îmbunătățește procentul de germinare a semințelor, indicele de vigoare a semințelor (SVI), lungimea rădăcinii și a lăstarilor de material săditor. Procesul de sonicare și amorsare impune absorbția de apă și / sau alte substanțe benefice într-un bob de semințe. În plus, undele ultrasonice activează reacțiile enzimatice și alte reacții biologice în celula plantei, rezultând o germinare mai rapidă și mai uniformă. Chiar și semințele/boabele slabe pot fi activate, astfel încât randamentul general al însămânțării să fie îmbunătățit.

Scarificarea și germinarea semințelor

Scarificarea este crucială pentru semințele cu straturi dure, impermeabile, care împiedică schimbul de apă și gaze, întârziind astfel germinarea. Metodele tradiționale includ scarificarea mecanică, termică și chimică, fiecare concepută pentru a face stratul de semințe mai permeabil la apă și gaze. Sonicare, ca o metodă inovatoare de scarificare, utilizează undele ultrasonice pentru a obține rezultate similare, dacă nu superioare.

Mecanisme de ultrasunete de putere pe semințe și amorsarea semințelor

• Cavitație în apă:
  – Undele ultrasonice din apă induc cavitația, un fenomen în care se creează micro-bule. Aceste bule se prăbușesc, generând presiune mecanică localizată.
  – Această presiune acționează asupra stratului de semințe, provocând perturbări mecanice.
• Formarea micro-porilor și micro-fisurilor:
  – Presiunea mecanică din cavitație creează micro-pori și micro-fisuri pe stratul de semințe.
  – Acești micro-pori și fisuri măresc permeabilitatea stratului de semințe, permițând pătrunderea mai multor apă și oxigen.
• Consum îmbunătățit de apă și disponibilitate de oxigen

  1. Porozitate crescută:
  – Studiile au arătat că sonicare crește porozitatea semințelor, cum ar fi fasolea mung, făcându-le mai receptive la apă și oxigen.
  – Absorbția îmbunătățită a apei duce la o mai bună hidratare a țesuturilor semințelor, care este esențială pentru activarea proceselor metabolice necesare germinării.

  2. Intrare îmbunătățită a oxigenului:
  – Permeabilitatea crescută la gaze asigură că embrionul în curs de dezvoltare primește oxigen adecvat, crucial pentru respirația celulară în timpul germinării.

• Activitate enzimatică stimulată

  1. Hidratarea și activarea enzimelor:
  – Hidratarea îmbunătățită datorită absorbției crescute a apei activează diferite enzime implicate în germinare.
  – În mod specific, activitatea alfa-amilazei este semnificativ crescută, ceea ce este esențial pentru hidroliza amidonului în zaharuri, furnizând energie pentru răsadurile în creștere.

  Rezultate îmbunătățite ale germinării

  1. Procent mai mare de germinare:
  – Efectul combinat al disponibilității crescute a apei și oxigenului, împreună cu activitatea enzimatică sporită, are ca rezultat un procent mai mare de semințe germinate cu succes.
  – Cercetările indică faptul că sonicare îmbunătățește ratele de germinare în diferite specii de plante.
  2. Viteză mai mare de germinare:
  – Sonicare nu numai că crește procentul de semințe germinate, dar, de asemenea, accelerează procesul de germinare.
  – Hidratarea mai rapidă și activarea enzimelor facilitează o tranziție mai rapidă de la sămânță la răsad.

Sonicare beneficiază în mod semnificativ de amorsarea semințelor prin îmbunătățirea absorbției de apă, oxigen și nutrienți, stimularea activităților enzimatice și, prin urmare, îmbunătățirea atât a vitezei, cât și a ratei de succes a germinării semințelor.

Sonicare mai lungă are ca rezultat germinarea mai bună a hibrizilor Calanthe. Cu cât sonicare mai lungă, cu atât mai repede a fost germinarea. Acest lucru indică efectele pozitive ale ultrasonication pe germinarea semințelor.
(studiu și imagine: ©Shin et al. 2011)

Cum funcționează amorsarea semințelor cu ultrasunete?

Amorsarea cu ultrasunete a semințelor și boabelor are ca rezultat o germinare mai completă și mai rapidă. Aceste rezultate sunt obținute prin următoarele efecte cu ultrasunete:

• Ultrasonics crește porozitatea semințelor prin cavitație acustică, îmbunătățind absorbția apei și disponibilitatea oxigenului (hidroprimare / înmuiere cu ultrasunete).
• Ultrasonics crește absorbția de nutrienți și îngrășământ în semințe.
• Amorsarea cu ultrasunete îmbunătățește transferul de masă: apa extra-absorbită reacționează liber și ușor cu embrionul celular. Astfel, acidul giberelic este eliberat și determină o creștere a ratei proceselor metabolice în celulele aleuronice.
• Sonicare ajută la mobilizarea nutrienților endospermelor prin întreruperea membranei celulare. (Miano și colab. 2015)
• Ultrasonics activează reacții enzimatice și alte reacții biologice.

Sonicare promovează germinarea cerealelor / semințelor și crește randamentul culturilor. Pe lângă culturi și semințe de fructe, amorsarea semințelor cu ultrasunete a fost testată cu succes pentru semințe de flori (orhidee, lotus, calanthe), de asemenea. Ultrasonication îmbunătățește permeabilitatea pereților celulari, astfel încât semințele prezintă o absorbție semnificativ mai mare de apă și substanțe nutritive (de exemplu, îngrășământ).
S-a demonstrat că timpul de înmuiere năut, sorg și fasole marină a fost redus semnificativ prin utilizarea sonicare.

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.

Sisteme ultrasonice de amorsare a semințelor

Profitați de sonicatoarele Hielscher pentru amorsarea îmbunătățită a semințelor! Hielscher Ultrasonics furnizează diverse banc-top și ultrasonicators industriale pentru semințe și cereale amorsare. Avantajele utilizării sonicatoarelor Hielscher pentru amorsarea semințelor sunt multiple. În primul rând, controlul precis asupra parametrilor cu ultrasunete, ar fi amplitudinea, intensitatea și durata permite un tratament optimizat adaptat tipurilor și condițiilor specifice de semințe. În al doilea rând, toate rezultatele obținute ale procesului pot fi scalate liniar la debite mai mari.
Indiferent dacă sunteți interesat în testarea și optimizarea procesului de amorsare cu ultrasunete în laborator sau doriți să procesați loturi mari de semințe în flux continuu, Hielscher are sonicator ideal pentru cerințele dumneavoastră de prelucrare a semințelor. Hielscher sonicators sunt concepute pentru scalabilitate și se pot ocupa de volume mari de semințe eficient, făcându-le potrivite atât pentru cercetare și aplicații comerciale. Echipamentul este ușor de utilizat, cu comenzi intuitive și construcție robustă, asigurând durabilitate pe termen lung și cerințe reduse de întreținere. În plus, sonicare este o metodă non-chimică, ceea ce îl face o opțiune ecologică pentru tratarea semințelor. Aceasta reduce nevoia de agenți chimici de scarificare, contribuind la practici agricole durabile. Desigur, toate sonicatoarele pot fi rulate 24/7.

Avantajele Hielscher Sonicators pentru amorsarea semințelor:

• Costuri reduse
• Economisirea apei
• Procesare rapidă
• Consum redus de energie
• Ușor & funcționare în condiții de siguranță

Contactați-ne astăzi! Vom fi bucuroși să discutăm cerințele dvs. de proces cu dvs.!