Ultraljud priming av frön: Hur ultraljudsbehandling förbättrar groning

Ultraljud grundning av frön och korn resulterar i en mer fullständig och snabbare groning och högre skördar. Ultraljud perforerar fröet testa (fröbeläggning) och ökar upptaget av vatten, näringsämnen och syre i frökornen. Ultraljudspriming av frön är en enkel lågkostnadsmetod för att förbättra grobarheten och hastigheten hos plantor.

Ultraljudsförbättrad frögroning

Priming är en förbehandlingsmetod som används för att förkorta groningstiden för plantor. Olika fröprimingprocesser som osmotisk priming, hydropriming och ultraljudspriming har utvecklats för att inducera de tidiga groningsprocesserna. Ultraljud priming är en mycket fördelaktig metod för frö beredning eftersom ultraljudsbehandling är snabb, energibesparande och vattenbesparande.
Grundade frön som har slutfört de första groningsprocesserna visar en högre groningsprocent och en snabbare uppkomsttid (den tid det tar för frön att stiga över jordytan), en högre uppkomsthastighet (antalet frön som når ytan) och bättre tillväxt, vilket tyder på att försprånget hjälper dem att få ett bra rotsystem tidigt och växa snabbare. Denna metod kan vara användbar för jordbrukare eftersom den sparar dem pengar, arbetskraft och tid som spenderas på gödningsmedel, omsådd och svaga växter.
Processen kan också möjliggöra en mer enhetlig, jämn groning av de behandlade fröna. Det kan också öka grobarheten över ett bredare temperaturområde och minska sjukdomsförekomsten i frön.

Ultraljudsgrundning förbättrar frögroningsprocenten, fröets vigor index (SVI), rot- och skottlängder på plantor. Ultraljudsbehandling och priming processen tvingar fram upptag av vatten och? eller andra fördelaktiga ämnen i ett frökorn. Dessutom aktiverar ultraljudsvågorna enzymatiska och andra biologiska reaktioner i växtcellen, vilket resulterar i en snabbare och mer enhetlig groning. Även svaga frön/kärnor kan aktiveras så att den totala avkastningen av sådden förbättras.

Markberedning och frögroning

Markberedning är avgörande för frön med tuffa, ogenomträngliga höljen som hindrar vatten- och gasutbyte, vilket fördröjer groningen. Traditionella metoder inkluderar mekanisk, termisk och kemisk markberedning, var och en utformad för att göra fröhöljet mer permeabelt för vatten och gaser. Ultraljudsbehandling, som en innovativ scarification metod, utnyttjar ultraljudsvågor för att uppnå liknande, om inte överlägsna, resultat.

Mekanismer för kraftultraljud på frön och fröpriming

• Kavitation i vatten:
  – Ultraljudsvågor i vatten inducerar kavitation, ett fenomen där mikrobubblor skapas. Dessa bubblor kollapsar och genererar lokalt mekaniskt tryck.
  – Detta tryck verkar på fröskalet och orsakar mekanisk störning.
• Bildning av mikroporer och mikrosprickor:
  – Det mekaniska trycket från kavitation skapar mikroporer och mikrosprickor på fröskalet.
  – These micro-pores and cracks increase the seed coat’s permeability, allowing more water and oxygen to penetrate.
• Förbättrad vattenupptagning och syretillgång

  1. Ökad porositet:
  – Studier har visat att ultraljudsbehandling ökar porositeten hos frön, såsom mungbönor, vilket gör dem mer mottagliga för vatten och syre.
  – Förbättrat vattenupptag leder till bättre hydrering av frövävnaderna, vilket är viktigt för att aktivera metaboliska processer som är nödvändiga för groning.

  2. Förbättrad syreinträde:
  – Den ökade permeabiliteten för gaser säkerställer att det växande embryot får tillräckligt med syre, vilket är avgörande för cellandningen under groningen.

• Ökad enzymatisk aktivitet

  1. Hydrering och enzymaktivering:
  – Förbättrad hydrering på grund av ökat vattenupptag aktiverar olika enzymer som är involverade i groning.
  – Specifikt ökar alfa-amylasaktiviteten signifikant, vilket är avgörande för hydrolysen av stärkelse till sockerarter, vilket ger energi till den växande plantan.

  Förbättrade groningsresultat

  1. Högre groningsprocent:
  – Den kombinerade effekten av ökad tillgång på vatten och syre, tillsammans med ökad enzymatisk aktivitet, resulterar i att en högre andel frön lyckas gro.
  – Forskning tyder på att ultraljudsbehandling förbättrar grobarheten hos olika växtarter.
  2. Snabbare groningshastighet:
  – Ultraljudsbehandling ökar inte bara andelen grodda frön utan påskyndar också groningsprocessen.
  – Den snabbare hydreringen och enzymaktiveringen underlättar en snabbare övergång från frö till planta.

Ultraljudsbehandling gynnar avsevärt frö priming genom att förbättra vatten, syre och näringsupptag, öka enzymatiska aktiviteter, och följaktligen förbättra både hastigheten och framgångsgraden för frö groning.

Längre ultraljudsbehandling resulterar i bättre groning av Calanthe-hybriderna. Ju längre ultraljudsbehandling, desto snabbare var spirandet. Detta indikerar de positiva effekterna av ultraljud på frögroning.(studie och bild: ©Shin et al. 2011)

Hur fungerar Ultrasonic Seed Priming?

Ultraljudspriming av frön och korn resulterar i en mer fullständig och snabbare groning. Dessa resultat uppnås genom följande ultraljudseffekter:

• Ultraljud ökar fröets porositet genom akustisk kavitation, vilket förbättrar vattenupptagningen och syretillgången (ultraljudshydropriming? stöpning).
• Ultraljud ökar upptaget av näringsämnen och gödningsmedel i fröna.
• Ultraljudspriming förbättrar massöverföringen: det extra absorberade vattnet reagerar fritt och lätt med cellembryot. Därigenom frigörs gibberellsyra och orsakar en ökning av hastigheten på metaboliska processer i aleuronceller.
• Ultraljudsbehandling hjälper mobiliseringen av endosperma näringsämnen genom cellmembran störning. (Miano et al. 2015)
• Ultraljud aktiverar enzymatiska och andra biologiska reaktioner.

Ultraljudsbehandling främjar groning av spannmål? frö och ökar skörden. Förutom grödor och fruktsådd har ultraljudsfrögrundningen testats framgångsrikt för blomfrön (orkidéer, lotus, calanthe) också. Ultraljud förbättrar permeabiliteten i cellväggarna så att fröet visar ett betydligt högre upptag av vatten och näringsämnen (t.ex. gödningsmedel).
Det har visat sig att blötläggningstiden kikärter, durra och marinbönor minskade avsevärt genom användning av ultraljudsbehandling.

Ultraljudsbehandlade linser (40Ws/g w/ UP200St) i jämförelse med icke-ultraljudsbehandlade linser: De ultraljudsbehandlade linserna visar en högre geminationshastighet och längre skott.

System för grundning av frön med ultraljud

Dra nytta av Hielscher sonikatorer för förbättrad fröpriming! Hielscher Ultrasonics levererar olika bänkskivor och industriella ultraljudsapparater för frö och korn priming. Fördelarna med att använda Hielscher sonikatorer för fröpriming är många. För det första möjliggör den exakta kontrollen över ultraljudsparametrar som amplitud, intensitet och varaktighet optimerad behandling som är skräddarsydd för specifika frötyper och förhållanden. För det andra kan alla processresultat som uppnås skalas linjärt till större genomströmningar.
Oavsett om du är intresserad av att testa och optimera din ultraljudsprimingprocess i labbet eller vill bearbeta stora fröpartier i kontinuerlig genomströmning, har Hielscher den perfekta ultraljudssonikern för dina fröbearbetningskrav. Hielscher sonikatorer är designade för skalbarhet och kan hantera stora volymer frön effektivt, vilket gör dem lämpliga för både forskning och kommersiella tillämpningar. Utrustningen är användarvänlig, med intuitiva kontroller och robust konstruktion, vilket säkerställer långsiktig hållbarhet och låga underhållskrav. Dessutom är ultraljudsbehandling en icke-kemisk metod, vilket gör det till ett miljövänligt alternativ för betning av utsäde. Det minskar behovet av kemiska markberedningsmedel och bidrar till hållbara jordbruksmetoder. Naturligtvis kan alla sonikatorer köras 24/7.

Fördelar med Hielscher Sonicators för fröpriming:

• Låga kostnader
• Vattensparande
• Snabb bearbetning
• Låg energiförbrukning
• Lätt & Säker drift

Kontakta oss idag! Vi diskuterar gärna dina processkrav med dig!