Snabbare groning av gräsfrön för produktion av rullgräs
Produktion av rullgräs är krävande. Snabb groning, tätt gräs och korta odlingscykler är avgörande för en effektiv omsättning och lönsamhet. Ultraljudsbehandling är en mycket effektiv teknik för att främja odling av gräsmattegräs. Kontrollerad exponering för högintensivt, lågfrekvent ultraljud underlättar näringsupptag, groning, uppkomst och tillväxt hos gräsmattor och rullgräs.
Ultraljudsfrämjad frögroning
Kontrollerad ultraljudsbehandling skapar ytterst små sprickor och hål i fröskalet (den så kallade testan), vilket leder till ett snabbare vattenupptag. Det ökade vattenupptaget förbättrar frönas livskraft genom att aktivera metaboliska enzymer. Vid tillsats av gödselmedel blir de ultraljudsbehandlade fröna inte bara blötlagda utan tillförs också viktiga näringsämnen för en snabb och kraftig tillväxt av gräs och grödor.
Hielschers ultraljudsapparater möjliggör exakt kontrollerad exponering av frön för optimal ultraljudsintensitet. Genomströmningsbehandling möjliggör en effektiv och reproducerbar ultraljudsbehandling som säkerställer reproducerbara effekter för jämn kvalitet.
Industriell ultraljudsapparat UIP2000hdT för inlineprimning av frön för att förbättra groningsgraden.
Schematisk sammanfattning av ultraljudets effekter på frön och verkningsmekanismerna.
Studie och schema: ©Nogueira et al., 2023
Ultraljudsbehandling och dess effekter på gräsfröns groning
Forskning och uppskalningsstudier har visat att ultraljudsbehandling effektivt främjar frögroning hos olika arter, däribland gräsarter i familjen Poaceae såsom Lolium perenne (engelskt rajgräs) och Festuca arundinacea (rörsvingel), trindsäd och andra grödor.
Viktiga mekanismer bakom ultraljudsfrämjad groning:
- Modifiering av fröskalet: Kortvarig ultraljudsbehandling ökar fröskalets (testans) genomsläpplighet, vilket möjliggör ett effektivare upptag av vatten och syre. Båda är nödvändiga för att sätta igång metabolisk aktivitet och uppkomst.
- Stimulering av enzymaktivitet: Ultraljudsbehandling har visats uppreglera enzymer såsom α-amylas, vilket påskyndar mobiliseringen av stärkelsereserver i endospermet.
- Brytning av frövila: Kontrollerad ultraljudsbehandling hjälper till att bryta fysisk frövila genom att skapa mikrosprickor i de yttre lagren och därigenom avlägsna mekaniska hinder för groddrotens framträngande. Detta är särskilt relevant för frösorter med hårt skal eller partiell frövila.
Lågintensiv ultraljudsbehandling vid en ultraljudsfrekvens på 20 kHz förbättrar avsevärt groningsgraden och den tidiga rotutvecklingen hos spannmål och fodergräs. Dessa resultat kan överföras till groddplantstadiet under hydroponiska förhållanden och vid odling i jord.
Längre ultraljudsbehandling ger bättre groning hos Calanthe-hybriderna. Ju längre ultraljudsbehandlingen var, desto snabbare skedde uppkomsten. Detta visar ultraljudsbehandlingens positiva effekter på frögroning.
(studie och bild: ©Shin et al. 2011)
Ultraljudsflödescell med kylmantel på den industriella ultraljudsapparaten UIP6000hdT på 6000 watt för storskalig bearbetning under exakt kontrollerade förhållanden.
Högpresterande ultraljudsapparater
Hielscher Ultrasonics utvecklar och tillverkar ultraljudsapparater av sondtyp som är kända för sin ultraljudsprestanda, precision, robusthet och skalbarhet. Hielschers ultraljudsapparater arbetar med exakt justerbara ultraljudsintensiteter och genererar vibrationer och kavitation som underlättar massöverföring och ökar cellernas genomsläpplighet. Vid frögroning används Hielschers ultraljudsapparater för att prima frön genom att bryta upp fröskalet eller stimulera enzymaktiviteten och därigenom bryta frövilan, påskynda vattenupptaget och främja jämn uppkomst. Processtyrning i realtid, programmerbara inställningar för ultraljudsbehandling och temperaturreglering är viktiga funktioner för reproducerbarhet i biologiska tillämpningar. Med dessa fördelar ger Hielschers ultraljudsapparater konkurrensfördelar inom jordbruk och frövetenskap.
- hög effektivitet
- toppmodern teknik
- tillförlitlighet och robusthet
- justerbar, exakt processtyrning
- satsvis och inline
- för alla volymer
- intelligent programvara
- smarta funktioner (t.ex. programmerbarhet, dataloggning, fjärrstyrning)
- enkel och säker användning
- lågt underhållsbehov
- CIP (rengöring på plats)
Konstruktion, tillverkning och rådgivning – kvalitet tillverkad i Tyskland
Hielschers ultraljudsapparater är välkända för sina högsta kvalitets- och konstruktionsstandarder. Robusthet och enkel användning möjliggör smidig integrering av våra ultraljudsapparater i industrianläggningar. Hielschers ultraljudsapparater klarar enkelt tuffa förhållanden och krävande miljöer.
Hielscher Ultrasonics är ett ISO-certifierat företag och lägger särskild vikt vid högpresterande ultraljudsapparater med toppmodern teknik och användarvänlighet. Naturligtvis är Hielschers ultraljudsapparater CE-kompatibla och uppfyller kraven enligt UL, CSA och RoHs.
Tabellen nedan ger en indikation på våra ultraljudsapparaters ungefärliga bearbetningskapacitet:
| Satsvolym | Flödeshastighet | Rekommenderade apparater |
|---|---|---|
| 1 till 500mL | 10 till 200mL/min | UP100H |
| 10 till 2000mL | 20 till 400mL/min | UP200Ht, UP400St |
| 0,1 till 20L | 0,2 till 4L/min | UIP2000hdT |
| 10 till 100L | 2 till 10L/min | UIP4000hdT |
| 15 till 150L | 3 till 15L/min | UIP6000hdT |
| n.a. | 10 till 100L/min | UIP16000hdT |
| n.a. | högre | kluster av UIP16000hdT |
Frögroning med ultraljud: förbättrad imbibition, snabbare groning
Litteratur / referenser
- 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.
Vanliga frågor
Vad är fröprimning?
Fröprimning är en kontrollerad behandling före groning som innebär partiell hydrering av frön för att aktivera metaboliska processer utan att groddroten börjar tränga fram, vilket förbättrar groningshastigheten, jämnheten och stresstoleransen.
Vad är skillnaden mellan fysisk/mekanisk och kemisk fröprimning?
Fysisk/mekanisk primning använder fysikaliska faktorer (t.ex. temperatur, magnetfält, ultraljud) för att förbättra frönas prestanda. Kemisk primning använder bioaktiva föreningar (t.ex. salter, hormoner eller antioxidanter) som modulerar biokemiska reaktionsvägar för att förbättra stresståligheten eller groningen.
Vad är osmoprimning?
Osmoprimning innebär att frön blötläggs i osmotiska lösningar (t.ex. polyetylenglykol eller mannitol) med låg vattenpotential, vilket möjliggör kontrollerat vattenupptag och metabolisk aktivering under förhållanden där groning inte sker.
Vad är haloprimning?
Haloprimning använder oorganiska saltlösningar (vanligen NaCl, KNO₃ eller CaCl₂) för att behandla frön, vilket främjar anpassning till jonisk och osmotisk stress och förbättrar toleransen mot salthalt och torka under den tidiga tillväxten.
Hielscher Ultrasonics tillverkar högpresterande ultraljudshomogenisatorer från laboratoriestorlek till industriell storlek.