Ултразвучно пражњење семена: како ултразвук побољшава клијање

Ултразвучно прајмерисање семена и зрна доводи до потпунијег и бржег клијања и већег приноса усева. Ултразвуком се перфорира теста семена (превлака семена) и повећава унос воде, хранљивих материја и кисеоника у зрна семена. Ултразвучно прајмерисање семена је једноставан и јефтин метод за побољшање клијања и брзине садница.

Ултразвучно побољшано клијање семена

Прајминг је метода предтретмана која се користи за скраћивање времена клијања садница. Различити процеси прајмирања семена, као што су осмотско прајмеровање, хидропримирање и ултразвучно прајмеровање, развијени су да би се покренули процеси раног клијања. Ултразвучно прајмерисање је веома повољан метод припреме семена јер је третман соникацијом брз, штеди енергију и воду.
Прајмеровано семе које је завршило прве процесе клијања, показује већи проценат клијања и брже време ницања (време које је потребно да се семе издигне изнад површине земље), већу стопу ницања (број семена које доспе до површина) и бољи раст, што сугерише да им почетак помаже да рано спусте добар коренов систем и брже расту. Ова метода може бити корисна пољопривредницима јер им штеди новац, рад и време утрошено на ђубриво, поновно сејање и слабе биљке.
Процес такође може омогућити уједначеније, равномерније клијање третираног семена. Такође може повећати клијавост у ширем температурном опсегу и смањити учесталост болести у семену.

Ултразвучно прајмерисање побољшава проценат клијавости семена, индекс виталности семена (СВИ), дужину корена и изданака садница. Процес ултразвука и прајминга подстиче унос воде и/или других корисних супстанци у зрно семена. Штавише, ултразвучни таласи активирају ензимске и друге биолошке реакције у биљној ћелији што доводи до бржег и равномернијег клијања. Чак и слабо семе/зрна се могу активирати тако да се укупан принос сетве побољша.

Скарификација и клијање семена

Скарификација је кључна за семе са чврстим, непропусним омотачем који ометају размену воде и гаса, чиме одлажу клијање. Традиционалне методе укључују механичку, термичку и хемијску скарификацију, од којих је свака дизајнирана да учини омотач семена пропуснијим за воду и гасове. Соникација, као иновативна метода скарификације, користи ултразвучне таласе за постизање сличних, ако не и супериорних резултата.

Механизми снажног ултразвука на семену и прајминг семена

• Кавитација у води:
  – Ултразвучни таласи у води изазивају кавитацију, феномен где се стварају микромехурићи. Ови мехурићи колабирају, стварајући локализовани механички притисак.
  – Овај притисак делује на омотач семена, изазивајући механички поремећај.
• Формирање микро-пора и микро-пукотина:
  – Механички притисак од кавитације ствара микро-поре и микро-пукотине на омотачу семена.
  – Ове микро-поре и пукотине повећавају пропусност омотача семена, омогућавајући продирање веће количине воде и кисеоника.
• Побољшано упијање воде и доступност кисеоника

  1. Повећана порозност:
  – Студије су показале да соникација повећава порозност семена, као што је мунго пасуљ, чинећи их пријемчивијим за воду и кисеоник.
  – Повећано упијање воде доводи до боље хидратације ткива семена, што је неопходно за активирање метаболичких процеса неопходних за клијање.

  2. Побољшан унос кисеоника:
  – Повећана пропустљивост за гасове обезбеђује да ембрион у развоју добије адекватан кисеоник, кључан за ћелијско дисање током клијања.

• Појачана ензимска активност

  1. Хидратација и активација ензима:
  – Повећана хидратација услед повећаног узимања воде активира различите ензиме укључене у клијање.
  – Конкретно, активност алфа-амилазе је значајно повећана, што је кључно за хидролизу скроба у шећере, обезбеђујући енергију за растуће саднице.

  Побољшани исходи клијања

  1. Већи проценат клијања:
  – Комбиновани ефекат повећане доступности воде и кисеоника, заједно са појачаном ензимском активношћу, доводи до већег процента успешног клијања семена.
  – Истраживања показују да соникација побољшава стопе клијања различитих биљних врста.
  2. Већа брзина клијања:
  – Соникација не само да повећава проценат клијавих семена, већ и убрзава процес клијања.
  – Бржа хидратација и активација ензима олакшавају бржи прелазак са семена на садницу.

Обрада ултразвуком значајно доприноси припремању семена тако што повећава унос воде, кисеоника и хранљивих материја, подстичући ензимске активности, и последично побољшавају брзину и успех клијања семена.

Дужа соникација резултира бољом клијавошћу хибрида Цалантхе. Што је соникација дуже трајала, клијање је било брже. Ово указује на позитивне ефекте ултразвучне обраде на клијање семена.
(студија и слика: ©Схин ет ал. 2011)

Како функционише ултразвучно пражњење семена?

Ултразвучно прајмерисање семена и зрна доводи до потпунијег и бржег клијања. Ови резултати се постижу следећим ултразвучним ефектима:

• Ултразвук повећава порозност семена акустичном кавитацијом побољшавајући упијање воде и доступност кисеоника (ултразвучно хидропримирање / намакање).
• Ултразвук повећава унос хранљивих материја и ђубрива у семе.
• Ултразвучни прајмер побољшава пренос масе: екстра апсорбована вода реагује слободно и лако са ћелијским ембрионом. При томе се ослобађа гиберелна киселина и изазива повећање брзине метаболичких процеса у ћелијама алеурона.
• Соникација помаже мобилизацији хранљивих материја ендосперма оштећењем ћелијске мембране. (Миано ет ал. 2015)
• Ултразвук активира ензимске и друге биолошке реакције.

Соникација промовише клијање зрна/семена и повећава принос усева. Поред усева и садница воћа, ултразвучно прајмерисање семена је успешно тестирано и за семе цвећа (орхидеје, лотос, каланте). Ултразвучна обрада побољшава пропустљивост ћелијских зидова тако да семе показује знатно веће упијање воде и хранљивих материја (нпр. ђубрива).
Показало се да је време намакања сланутка, сирка и пасуља значајно смањено употребом соникације.

Соницирано сочиво (40Вс/гв/ УП200Ст) у поређењу са несоникованом сочивом: сочиво обрађено ултразвуком показује већу стопу клијања и дуже изданке.

Ултразвучни системи за пражњење семена

Искористите предности Хиелсцхер соникатора за побољшано наношење семена! Хиелсцхер Ултрасоницс испоручује разне столне и индустријске ултрасоникаторе за прајмерисање семена и зрна. Предности коришћења Хиелсцхер соникатора за прајминг семена су вишеструке. Прво, прецизна контрола ултразвучних параметара као што су амплитуда, интензитет и трајање омогућава оптимизован третман прилагођен специфичним врстама семена и условима. Друго, сви постигнути резултати процеса могу се линеарно скалирати на веће протоке.
Без обзира да ли сте заинтересовани за тестирање и оптимизацију вашег ултразвучног процеса прајминга у лабораторији или желите да обрађујете велике серије семена у континуираном протоку, Хиелсцхер има идеалан соникатор за ваше захтеве обраде семена. Хиелсцхер соникатори су дизајнирани за скалабилност и могу ефикасно да обрађују велике количине семена, што их чини погодним и за истраживачке и за комерцијалне примене. Опрема је лака за коришћење, са интуитивним контролама и робусном конструкцијом, обезбеђујући дугорочну издржљивост и ниске захтеве за одржавањем. Поред тога, соникација је нехемијска метода, што је чини еколошки прихватљивом опцијом за третман семена. Смањује потребу за хемијским агенсима за скарификацију, доприносећи одрживим пољопривредним праксама. Наравно, сви соникатори могу да раде 24/7.

Предности Хиелсцхер соницатора за наношење семена:

• Ниски трошкови
• Уштеда воде
• Брза обрада
• Ниска потрошња енергије
• Лако & безбедан рад

Контактирајте нас данас! Биће нам драго да разговарамо о вашим захтевима процеса са вама!