Ultrazvočno polnjenje semen: kako ultrazvočno razglašenje izboljša kalivost

Ultrazvočno polnjenje semen in zrn povzroči popolnejšo in hitrejšo kalitev ter višje pridelke. Ultrasonication perforira semensko testo (semensko oblogo) in poveča vnos vode, hranil in kisika v semenska zrna. Ultrazvočno polnjenje semen je preprosta poceni metoda za povečanje kalivosti in hitrosti sadik.

Ultrazvočno izboljšana kalitev semen

Temeljni premaz je metoda predobdelave, ki se uporablja za skrajšanje časa kalivosti sadik. Razviti so bili različni postopki polnjenja semen, kot so osmotsko polnjenje, hidroprimiranje in ultrazvočno polnjenje, da bi spodbudili zgodnje procese kalivosti. Ultrazvočno polnjenje je zelo ugodna metoda priprave semena, saj je ultrazvočna obdelava hitra, varčna z energijo in varčna z vodo.
Semena, ki so zaključila prve procese kalivosti, kažejo višji odstotek kalivosti in hitrejši čas vzstajanja (čas, ki je potreben, da se semena dvignejo nad površino tal), višjo stopnjo vzstajanja (število semen, ki pridejo na površje) in boljšo rast, kar kaže, da jim prednost pomaga zgodaj dobiti dober koreninski sistem in hitreje rasti. Ta metoda je lahko koristna za kmete, saj jim prihrani denar, delo in čas, porabljen za gnojila, ponovno sejanje in šibke rastline.
Postopek lahko omogoči tudi bolj enakomerno, enakomerno kalitev obdelanih semen. Prav tako lahko poveča kalivost v širšem temperaturnem območju in zmanjša pojavnost bolezni v semenih.

Ultrazvočno polnjenje izboljša odstotek kalivosti semen, indeks moči semena (SVI), dolžino korenin in poganjkov sadik. Postopek ultrazvočnega in polnjenja uveljavlja vnos vode in? ali drugih koristnih snovi v semensko zrnje. Poleg tega ultrazvočni valovi aktivirajo encimske in druge biološke reakcije v rastlinski celici, kar povzroči hitrejšo in bolj enakomerno kalivost. Celo šibka semena/zrna se lahko aktivirajo, tako da se izboljša celoten pridelek setve.

Skarifikacija in kalitev semen

Skarifikacija je ključnega pomena za semena s trdimi, neprepustnimi plašči, ki ovirajo izmenjavo vode in plinov ter s tem upočasnjujejo kalitev. Tradicionalne metode vključujejo mehansko, toplotno in kemično skarifikacijo, od katerih je vsaka zasnovana tako, da je semenski plašč bolj prepusten za vodo in pline. Sonication, kot inovativna metoda skarifikacije, izkorišča ultrazvočne valove za doseganje podobnih, če ne boljših rezultatov.

Mehanizmi močnega ultrazvoka na semenih in polnjenju semen

• Kavitacija v vodi:
  – Ultrazvočni valovi v vodi povzročajo kavitacijo, pojav, pri katerem nastanejo mikro-mehurčki. Ti mehurčki se zrušijo in ustvarijo lokaliziran mehanski pritisk.
  – Ta pritisk deluje na semenski plašč in povzroča mehanske motnje.
• Nastajanje mikropor in mikrorazpok:
  – Mehanski pritisk kavitacije ustvarja mikropore in mikrorazpoke na semenskem plašču.
  – These micro-pores and cracks increase the seed coat’s permeability, allowing more water and oxygen to penetrate.
• Izboljšan vnos vode in razpoložljivost kisika

  1. Povečana poroznost:
  – Študije so pokazale, da ultrazvočna razbijanja poveča poroznost semen, kot je fižol mungo, zaradi česar so bolj dovzetni za vodo in kisik.
  – Povečan vnos vode vodi do boljše hidracije semenskih tkiv, kar je bistveno za aktiviranje presnovnih procesov, potrebnih za kalitev.

  2. Izboljšan vstop kisika:
  – Povečana prepustnost za pline zagotavlja, da razvijajoči se zarodek prejme dovolj kisika, ki je ključnega pomena za celično dihanje med kalitvijo.

• Povečana encimska aktivnost

  1. Hidracija in aktivacija encimov:
  – Povečana hidracija zaradi povečanega vnosa vode aktivira različne encime, ki sodelujejo pri kalitvi.
  – Natančneje, aktivnost alfa-amilaze se znatno poveča, kar je ključnega pomena za hidrolizo škroba v sladkorje, ki zagotavlja energijo za rastočo sadiko.

  Izboljšani rezultati kalivosti

  1. Višji odstotek kalivosti:
  – Kombinirani učinek povečane razpoložljivosti vode in kisika, skupaj s povečano encimsko aktivnostjo, povzroči večji odstotek semen, ki uspešno kalijo.
  – Raziskave kažejo, da ultrazvočna razbijanja izboljša stopnjo kalivosti pri različnih rastlinskih vrstah.
  2. Hitrejša hitrost kalivosti:
  – Sonication ne samo poveča odstotek kalitev semen, temveč tudi pospeši proces kalivosti.
  – Hitrejša hidracija in aktivacija encimov omogočata hitrejši prehod iz semena v sadiko.

Sonication bistveno koristi za pripravo semen s povečanjem vnosa vode, kisika in hranil, povečanjem encimskih aktivnosti in posledično izboljšanjem hitrosti in uspešnosti kalivosti semen.

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)

Kako deluje ultrazvočno polnjenje semen?

Ultrazvočno polnjenje semen in zrn povzroči popolnejšo in hitrejšo kalivost. Ti rezultati se dosežejo z naslednjimi ultrazvočnimi učinki:

• Ultrazvok poveča poroznost semena z akustično kavitacijo, kar izboljšuje vnos vode in razpoložljivost kisika (ultrazvočno hidroprimiranje? namakanje).
• Ultrazvok poveča vnos hranil in gnojil v semena.
• Ultrazvočno polnjenje povečuje prenos mase: ekstra absorbirana voda prosto in zlahka reagira s celičnim zarodkom. S tem se sprosti giberelna kislina in povzroči povečanje hitrosti presnovnih procesov v aleuronih celicah.
• Sonication pomaga pri mobilizaciji hranil endosperma z motnjami celične membrane. (Miano et al. 2015)
• Ultrazvok aktivira encimske in druge biološke reakcije.

Sonication spodbuja kalitev zrn? semen in povečuje pridelek. Poleg pridelkov in sadnih sejev je bil ultrazvočni temeljni premaz uspešno preizkušen tudi za semena cvetov (orhideje, lotos, kalante). Ultrasonication poveča prepustnost celičnih sten, tako da seme kaže bistveno večji vnos vode in hranil (npr. gnojila).
Dokazano je bilo, da se je čas namakanja čičerike, sirka in mornarskega fižola znatno zmanjšal z uporabo ultrazvočnega razbijanja.

Sonikirana leča (40W/g w/ UP200St) v primerjavi z nesonikirano lečo: Sonikirana leča kaže višjo stopnjo geminacije in daljše poganjke.

Ultrazvočni sistemi za polnjenje semen

Izkoristite Hielscher sonicatorje za izboljšano polnjenje semen! Hielscher Ultrasonics dobavlja različne namizne in industrijske ultrazvočne aparate za polnjenje semen in zrn. Prednosti uporabe Hielscher sonicatorjev za polnjenje semen so številne. Prvič, natančen nadzor nad ultrazvočnimi parametri, kot so amplituda, intenzivnost in trajanje, omogoča optimizirano zdravljenje, prilagojeno določenim vrstam semen in pogojem. Drugič, vse dosežene rezultate procesa je mogoče linearno prilagoditi večjim prepustnostim.
Ne glede na to, ali vas zanima testiranje in optimizacija vašega ultrazvočnega polnjenja v laboratoriju ali želite obdelati velike serije semen v neprekinjenem prepustu, ima Hielscher idealen sonikator za vaše zahteve glede predelave semena. Hielscher sonicatorji so zasnovani za razširljivost in lahko učinkovito ravnajo z velikimi količinami semen, zaradi česar so primerni za raziskave in komercialne aplikacije. Oprema je uporabniku prijazna, z intuitivnim upravljanjem in robustno konstrukcijo, kar zagotavlja dolgotrajno vzdržljivost in nizke zahteve po vzdrževanju. Poleg tega je ultrazvočna obdelava nekemična metoda, zaradi česar je okolju prijazna možnost za obdelavo semen. Zmanjšuje potrebo po kemičnih sredstvih za skarifikacijo, kar prispeva k trajnostnim kmetijskim praksam. Seveda lahko vse sonicatorje izvajate 24 ur na dan, 7 dni v tednu.

Prednosti Hielscher Sonicators za polnjenje semen:

• Nizki stroški
• Varčevanje z vodo
• Hitra obdelava
• Nizka poraba energije
• Lahek & varno delovanje

Kontaktirajte nas še danes! Z veseljem se bomo z vami pogovorili o vaših procesnih zahtevah!