Ultrazvukový základný náter a klíčenie
- Ultrazvukový základný náter semien je užitočná technika pred výsevom na doplnenie semien vodou a živinami a na stimuláciu klíčenia.
- Sonikácia je účinná technika na prerušenie vegetačného pokoja semien a zlepšenie vlastností klíčenia.
- Ultrazvukové zariadenie Hielscher je možné presne kontrolovať pre spoľahlivý výsledok klíčenia semien a základného náteru.
Ultrazvukový základný náter, klíčenie a klíčenie semien
Ultrazvukový základný náter semien sa vzťahuje na proces ošetrenia semien ultrazvukovými vlnami pri cca. 20 kHz vo vode alebo iných vhodných výživných roztokoch na zvýšenie ich klíčivosti a skorého rastu. Rýchle klíčenie a vznik sadeníc sú rozhodujúcimi faktormi pre úspešné založenie rastlín a plodín. Rozbitie vegetačného pokoja a stimulácia klíčenia sú dôležité pre množenie a skorú produkciu sadeníc rastlín. Ultrazvuk semien vo vode, živnom roztoku alebo osmoticu zlepšuje rýchlosť klíčenia a rýchlosť a vykazuje vyššie percento klíčivosti ako neošetrené semená.
Sonikovaná šošovica (40 W/g w/ UP200St) v porovnaní s nesonikovanou šošovicou: Sonikovaná šošovica vykazuje vyššiu mieru geminácie a dlhšie výhonky.
Výhody ultrazvukového základného náteru osiva
Intenzívny ultrazvuk cca. 20 kHz vykazuje významný vplyv na obal semien, ako aj na prenos hmoty a vnútrobunkové procesy. Nižšie nájdete podrobnosti o hlavných účinkoch sonikácie na semená a ich súvisiacich výhodách.
- Zvýšená klíčivosť: Ultrazvukový základný náter semien môže zlepšiť rýchlosť klíčenia semien rozkladom vegetačného pokoja semien, zvýšením príjmu vody a aktiváciou enzýmov, ktoré podporujú rast semien. Pretože sonikácia môže aktivovať enzýmy v semene, ktoré sú zodpovedné za rozklad uložených živín a iniciáciu klíčenia.
- Zvýšenie absorpcie vody: Sonikácia môže perforovať obal semien a bunkové steny, takže semeno môže následne zvýšiť svoju priepustnosť pre vodu a zlepšiť príjem vody a živín. To dáva základným náterom výhodu najmä v suchej pôde alebo pôde ochudobnenej o živiny.
- Zrýchlený vznik sadeníc: Ultrazvukové ošetrenie základným náterom semien môže skrátiť čas potrebný na vynorenie sadeníc z pôdy, čo môže byť obzvlášť prospešné v situáciách, keď je žiaduce rýchle založenie plodín. Rozbitím plášťa semien a zlepšením priepustnosti vody, podporou opuchu a klíčenia semien môže ultrazvuk prerušiť vegetačný pokoj semien.
- Zvýšený rast sadeníc: Ultrazvukový základný náter semien môže stimulovať rast sadeníc podporou vývoja koreňov, stoniek a listov. Výsledkom môžu byť silnejšie a zdravšie rastliny s lepšími výnosmi.
- Zlepšená tolerancia sadeníc voči stresu: Ultrazvukový základný náter semien zvyšuje schopnosť sadeníc odolávať environmentálnym stresorom, ako je sucho, slanosť a vysoké teploty.
- Znížená úmrtnosť sadeníc: Ultrazvukový základný náter semien môže znížiť úmrtnosť sadeníc podporou rovnomerného klíčenia a skorého rastu, čo môže pomôcť zabrániť strate sadeníc v dôsledku nerovnomerného vzchádzania alebo zlého rastu.
Vďaka týmto pozitívnym účinkom ultrazvukom indukované základné nátery a klíčenie semien zlepšuje kvalitu a množstvo plodín, čo vedie k úspešnejšiemu klíčeniu, zníženiu výrobných nákladov a zvýšeniu udržateľnosti v poľnohospodárstve.
Ultrazvukové prístroje, ako je priemyselný UIP6000hdT Používajú sa na inline ultrazvukové natieranie semien, vrátane hydro-primingu, osmo-primingu a halo-primingu.
- rovnomerné a rýchle klíčenie
- Vyšší index vitality semien
- dlhšie korene a výhonky
- zvýšená aktivita α-amylázy
- vyššia odolnosť
- zvýšená hydratácia
- Obohatenie živín
- skrátený čas medzi výsevom a vzchádzaním sadeníc
Snímky semien Arabidopsis skenovacou elektrónovou mikroskopiou (SEM).
a–c Semeno podrobené sonikácii pri 24 °C po dobu 30 sekúnd.
d, e suché osivo, f, g semeno vložené do vody na 4 dni pri teplote 4 °C,
h, i, klíčiace semená.
Obrázky a štúdia: ©Lopez-Ribera et al. 2017
Ultrazvukový základný náter
Základný náter semien v osmotica, ako je manitol, polyetylénglykol (osmopriming), soľné roztoky (napr. CaCl2, NaCl alebo CaSO4) (halopriming) a vo vode (hydropriming) sa dajú ľahko zlepšiť aplikáciou ultrazvukových vĺn. Ultrazvukom indukovaná fragmentácia škrupiny, perforácia a zväčšenie veľkosti pórov semien vedú k vyššej schopnosti zadržiavať vodu a živiny v semenách a zrnách, čo vedie k lepšej hydratácii. Sonikácia zlepšuje prenos hmoty medzi semenom a okolitým roztokom, čo vedie k zvýšenému vstrebávaniu roztoku (tj vody, živín atď.) do semena. Ultrazvukom asistovaný základný náter je ekonomická, jednoduchá a bezpečná technika na zvýšenie kapacity semien na osmotickú úpravu a zlepšenie klíčivosti semien, zakladania sadeníc a produkcie plodín v stresových podmienkach.
Okrem toho ultrazvuk spôsobuje modifikáciu endospermu, ako je degradácia škrobu sonikáciou, čo zvyšuje rýchlosť hydrolytických reakcií katalyzovaných enzýmami v semenách. Zvýšená enzýmová aktivita a hydrolýza urýchľuje klíčenie a rast embryí v dôsledku ultrazvukového ošetrenia.
Prečítajte si viac o ultrazvukovom základnom nátere tu!
Zistite, ako sonikácia zlepšuje výrobu valcovaného trávnika!
Ultrazvukové prístroje na základný náter a klíčenie semien
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics dodáva ultrazvukové zariadenia na vylepšené zalievanie osiva vrátane hydraulického zalievania, osmo-zalievania a halo-zalievania. Kompaktné ultrazvukové zariadenia pre výskum a vývoj a laboratórne práce umožňujú testovanie a stanovenie optimálnych parametrov ultrazvukového procesu, zatiaľ čo ultrazvukové zariadenia priemyselnej triedy sa implementujú pri veľkoplošnej úprave komerčne obchodovaných osív v pohodlnej a vysoko účinnej prietokovej ultrazvukovej úprave primingu.
Na zlepšenie klíčenia semien sonikáciou sú potrebné presne ovládateľné a nastaviteľné ultrazvukové systémy. Pretože ultrazvukové vlny sa používajú na stimuláciu fyziologických aktivít rastlinných buniek, intenzita sonikácie musí byť prispôsobená konkrétnemu typu osiva a kultivaru. Ultrazvukové systémy Hielscher je možné nastaviť na mierne amplitúdy, ktoré poskytujú kavitáciu a/alebo osciláciu potrebnú na prípravu semien pre optimálne klíčenie a vitalitu. Ošetrenie semien je možné aplikovať v dávkovom aj v režime kontinuálneho toku. Široké spektrum príslušenstva umožňuje jednoduchú integráciu ultrazvuku do existujúcich priestorov.
Ultrazvukové systémy Hielscher zvyšujú potenciál pre vysoký výkon sadeníc po zasiatí.
Ultrazvuk UP400St na základný náter osiva v menších dávkach v R&D štádium. Ultrazvukové ošetrenie má za následok rýchlejšie klíčenie, vyšší nutričný profil a lepšiu vitalitu sadeníc.
| Objem dávky | Prietok | Odporúčané zariadenia |
|---|---|---|
| 1 až 500 ml | 10 až 200 ml/min | UP100H |
| 10 až 2000 ml | 20 až 400 ml/min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 až 20 l | 00,2 až 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 až 100 l | 2 až 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 až 150 l | 3 až 15 l/min | UIP6000hdT |
| N.A. | 10 až 100 l/min | UIP16000 |
| N.A. | väčší | Zhluk UIP16000 |
Kontaktujte nás! / Opýtajte sa nás!
Literatúra/Referencie
- Yaldagard M.; Reza Mortazavi S.A.; Tabatabaie F. (2008): Aplikácia ultrazvukových vĺn ako základnej techniky na urýchlenie a zvýšenie klíčenia semena jačmeňa: optimalizácia metódy pomocou Taguchiho prístupu. Journal of The Institute for Brewing Vol. 114, Issue1, 2008. 14-21.
- Godlewska, K.; Biesiada, A.; Michalak, I.; Pacyga, P. (2020): Vplyv botanických extraktov získaných extrakciou ultrazvukom na sadenice kapusty bielej (Brassica Oleracea L. Var. Capitata L.) pestované v kontrolovaných podmienkach. Udržateľnosť 2020, 12, 1871.
- Ranjbari, A. & Kashaninejad, Mahdi; Aalami, Mehran; Khomeiri, Morteza; Gharekhani, Mehdi (2013): Vplyv ultrazvukovej predúpravy na vlastnosti absorpcie vody cícerom (Cicer arietinum). Latinsko-americký aplikovaný výskum 43, 2013. 153-159.
- Nazari M.; Eteghadipour M. (2017): Vplyv ultrazvukových vĺn na semená: Miniprehľad. Agri Res & Technický zväzok 6 Vydanie 3 – apríla 2017.
Fakty, ktoré stoja za to vedieť
klíčenie
Klíčenie semien popisuje vývoj a rast rastliny zo semena. Proces klíčenia vedie k tvorbe sadenice, ktorá zahŕňa metabolické procesy, ako aj vznik radikuly a plumule. Plne vyvinuté semeno obsahuje embryo a živiny uzavreté v obale semena. Za správnych podmienok semeno začne klíčiť a embryonálne tkanivá pokračujú v raste a vyvíjajú sa smerom k sadenici. Najdôležitejšími faktormi pre klíčenie semien sú voda, kyslík, teplota a svetlo.
predsejbová úprava
Oživenie semien je technický termín, ktorý popisuje prospešné ošetrenie aplikované na semená po zbere, ale pred sejbou, aby sa zlepšilo klíčenie a rast sadeníc. Na ošetrenie semien pred sejbou sa používajú rôzne metódy, aby sa zvýšila klíčivosť a rovnomernosť rastu sadeníc. Predsejbové aplikácie zahŕňajú mechanické ošetrenie (napr. ultrazvuk, búchanie, trenie, vertikutácia), ošetrenie horúcou alebo vriacou vodou, suché tepelné spracovanie, chemické ošetrenie (napr. kyselina giberelová/giberelín, kyselina sírová) alebo elektrické ošetrenie. Tieto ošetrenia semien sa aplikujú s cieľom zlepšiť vitalitu semien. Vitalita semien je hodnotenie kvality potenciálneho klíčenia semien, vzchádzania na poli a schopnosti skladovania semien za iných podmienok, ako je štandardné klíčenie. Vitalita semien sa meria testovaním vitality semien.
modifikácia endospermu
Endosperm je tkanivo produkované vo vnútri semien väčšiny kvitnúcich rastlín po oplodnení. Obklopuje embryo a poskytuje výživu vo forme škrobu, hoci môže obsahovať aj oleje a bielkoviny. Endosperm môže byť enzymaticky modifikovaný, čo je dôležitý krok počas Sladovníctvo jačmeňa. Počas sladovania sa enzýmy beta glukanázy a endoproteázy väčšinou používajú na úpravu škrobového endospermu sotva.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory na miešanie, disperziu, emulgáciu a extrakciu v laboratórnom, pilotnom a priemyselnom meradle.
Spoločnosť Hielscher Ultrasonics vyrába vysokovýkonné ultrazvukové homogenizátory od laboratórium do priemyselná veľkosť.