Pospeševanje kalivosti travnih semen za proizvodnjo travne ruše
Proizvodnja valjane trate je zahtevna. Hitro kaljenje, gosta trava in kratki obdelovalni cikli so bistveni za učinkovit promet in dobičkonosnost. Sonikacija je zelo učinkovita tehnika za pospeševanje gojenja trave. Nadzorovana izpostavljenost ultrazvoku visoke intenzivnosti in nizke frekvence olajša sprejem hranil, kalitev, kaljenje in rast trave in valjane trate.
Ultrazvočno spodbujeno kaljenje semen
Nadzorovano sonificiranje ustvari drobne razpoke in luknjice v semenskem ovoju (t. i. testi), kar pospeši vpijanje vode. Povečana absorpcija vode z aktiviranjem presnovnih encimov izboljša vitalnost semena. Če so obogatena z gnojilom, se sonaravno obdelana semena ne le prepojijo, temveč tudi nahranijo z bistvenimi hranilnimi snovmi za hitro in močno rast trave in poljščin.
Hielscherjevi sonikatorji omogočajo natančno nadzorovano izpostavljenost semena optimalni jakosti ultrazvoka. Pretočna obdelava omogoča učinkovito in ponovljivo sonikacijo, ki zagotavlja ponovljive učinke za dosledno kakovost.
Industrijski sonikator UIP2000hdT za sprotno zalivanje semen za izboljšanje kalivosti.
Shematski povzetek učinkov ultrazvoka na semena in mehanizmov delovanja.
Študija in shema: ©Nogueira et al., 2023
Sonikacija in njen vpliv na kalitev travnih semen
Raziskave in razširjene študije so pokazale učinkovitost ultrazvoka pri pospeševanju kalivosti semen različnih vrst, vključno s travami iz družine Poaceae, kot sta Lolium perenne (trajna ljuljka) in Festuca arundinacea (visoka kostreba), stročnicami in drugimi pridelki.
Ključni mehanizmi ultrazvočno spodbujenega kaljenja:
- Spreminjanje plašča semen: Kratkotrajna sonikacija poveča prepustnost semenskega ovoja (testa), kar omogoča učinkovitejši vnos vode in kisika. Oba dejavnika sta bistvena za začetek presnove in kalitev.
- Spodbujanje encimske aktivnosti: Pokazalo se je, da sonikacija pospešuje delovanje encimov, kot je α-amilaza, kar pospešuje mobilizacijo zalog škroba v endospermu.
- Prekinitev mirovanja: Nadzorovana sonikacija, ki je še posebej pomembna za trde ali polodprte sorte semen, pomaga premagati fizično mirovanje z mikrorazpokevanjem zunanjih plasti, s čimer se odstranijo mehanske ovire za izstopanje radikalov.
Sonikacija z nizko intenzivnostjo pri ultrazvočni frekvenci 20 kHz znatno izboljša kalivost in zgodnji razvoj korenin pri žitih in krmnih travah. Ti rezultati se lahko prenesejo v fazo sadik v hidroponičnih in talnih pogojih.
Daljša ultrazvočna obdelava povzroči boljšo kalivost hibridov Calanthe. Daljša kot je bila ultrazvočna razbijanje, hitrejše je bilo kaljenje. To kaže na pozitivne učinke ultrazvoka na kalitev semen.
(študija in slika: ©Shin et al. 2011)
Ultrazvočna pretočna celica s hladilnim plaščem pri industrijskem 6000-vatnem sonikatorju UIP6000hdT za obsežno predelavo pod natančno nadzorovanimi pogoji.
Visoko zmogljivi ultrazvočni aparati
Hielscher Ultrasonics razvija in proizvaja sonikatorje tipa sonde, ki slovijo po svoji ultrazvočni zmogljivosti, natančnosti, robustnosti in razširljivosti. Hielscherjevi sonikatorji delujejo pri natančno nastavljivih ultrazvočnih intenzitetah ter ustvarjajo vibracije in kavitacijo, ki omogočajo prenos mase in prepustnost celic. Pri kaljenju semen se sonikatorji Hielscher uporabljajo za pripravo semen, tako da prekinejo semensko prevleko ali spodbudijo encimsko aktivnost, s čimer prekinejo mirovanje, pospešijo sprejem vode in spodbujajo enakomerno kaljenje. Nadzor procesa v realnem času, programirljive nastavitve sonikacije in nadzor temperature so bistvene lastnosti za ponovljivost v bioloških aplikacijah. S temi prednostmi Hielscherjevi ultrazvočniki zagotavljajo konkurenčen napredek v kmetijstvu in znanosti o semenih.
- visoka učinkovitost
- Najsodobnejša tehnologija
- Zanesljivost & Robustnosti
- nastavljiv, natančen nadzor procesa
- Serije & Inline
- za poljubno količino
- Inteligentna programska oprema
- pametne funkcije (npr. programiranje, podatkovni protokol, daljinsko upravljanje)
- enostaven in varen za uporabo
- nizko vzdrževanje
- CIP (čiščenje na mestu)
Projektiranje, izdelava in svetovanje – Kakovost izdelana v Nemčiji
Hielscher ultrazvočni aparati so znani po svojih najvišjih standardih kakovosti in oblikovanja. Robustnost in enostavno upravljanje omogočata nemoteno integracijo naših ultrazvočnih aparatov v industrijske objekte. Težke pogoje in zahtevna okolja zlahka obvladajo Hielscher ultrasonicatorji.
Hielscher Ultrasonics je podjetje s certifikatom ISO in daje poseben poudarek visoko zmogljivim ultrazvočnim aparatom z najsodobnejšo tehnologijo in prijaznostjo do uporabnika. Seveda so Hielscher ultrazvočni aparati skladni s CE in izpolnjujejo zahteve UL, CSA in RoHs.
Spodnja tabela vam prikazuje približno zmogljivost obdelave naših ultrazvočnih aparatov:
| Obseg serije | Pretok | Priporočene naprave |
|---|---|---|
| 1 do 500 ml | 10 do 200 ml / min | UP100H |
| 10 do 2000 ml | 20 do 400 ml / min | UP200Ht, UP400St |
| 0.1 do 20L | 00,2 do 4 l/min | UIP2000hdT |
| 10 do 100L | 2 do 10 l/min | UIP4000hdT |
| 15 do 150L | 3 do 15 l/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 do 100 l/min | UIP16000hdT |
| n.a. | Večji | Grozd UIP16000hdT |
Ultrazvočno kaljenje semen: boljša imbibicija, hitrejše kaljenje
Literatura / Reference
- Yaldagard, Maryam; Mortazavi, Seyed; Tabatabaie, Farideh (2008): Influence of ultrasonic stimulation on the germination of barley seed and its alpha-amylase activity. African Journal of Biotechnology 7(14), 2008. 2465-2471.
- Yaldagard, M., Mortazavi, S.A. and Tabatabaie, F. (2008): Application of Ultrasonic Waves as a Priming Technique for Accelerating and Enhancing the Germination of Barley Seed: Optimization of Method by the Taguchi Approach. Journal of the Institute of Brewing, 114: 14-21.
- Godlewska, K.; Biesiada, A.; Michalak, I.; Pacyga, P. (2020): The Effect of Botanical Extracts Obtained through Ultrasound-Assisted Extraction on White Head Cabbage (Brassica Oleracea L. Var. Capitata L.) Seedlings Grown under Controlled Conditions. Sustainability 2020, 12, 1871.
- Ranjbari, A. & Kashaninejad, Mahdi; Aalami, Mehran; Khomeiri, Morteza; Gharekhani, Mehdi (2013): Effect of ultrasonic pre-treatment on water absorption characteristics of chickpeas (Cicer arietinum). Latin American applied research 43, 2013. 153-159.
- Nogueira, António; Puga, Hélder; Gerós, Hernâni; Teixeira, António (2023): Seed germination and seedling development assisted by ultrasound: gaps and future research directions. Journal of the Science of Food and Agriculture 104, 2023.
Pogosto zastavljena vprašanja
Kaj je priprava semen?
Priming semen je nadzorovana obdelava pred kaljenjem, ki vključuje delno hidratacijo semen, da se aktivirajo presnovni procesi, ne da bi se začel vznik radičev, kar poveča hitrost kalitve, enakomernost in odpornost na stres.
Kakšna je razlika med fizičnim/mehanskim in kemičnim pripravljanjem semen?
Pri fizikalnem/mehanskem zalivanju se uporabljajo fizikalni dejavniki (npr. temperatura, magnetna polja, ultrazvok) za izboljšanje učinkovitosti semen. Pri kemični pripravi se uporabljajo bioaktivne spojine (npr. soli, hormoni ali antioksidanti), ki modulirajo biokemične poti za izboljšanje odpornosti na stres ali kalivosti.
Kaj je Osmo-Priming?
Osmo-priming vključuje namakanje semen v osmotske raztopine (npr. polietilen glikol ali manitol) z nizkim vodnim potencialom, kar omogoča nadzorovan vnos vode in aktivacijo presnove v pogojih brez kaljenja.
Kaj je Halo-Priming?
Pri halo-primingu se za obdelavo semen uporabljajo raztopine anorganskih soli (običajno NaCl, KNO₃ ali CaCl₂), ki spodbujajo prilagajanje na ionski in osmotski stres ter izboljšujejo odpornost na slanost in sušo med zgodnjo rastjo.
Hielscher Ultrasonics proizvaja visoko zmogljive ultrazvočne homogenizatorje iz laboratorij k industrijska velikost.