อัลตราโซนิกรองพื้นและการแตกหน่อ

• การรองพื้นเมล็ดอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคก่อนการหว่านเมล็ดที่มีประโยชน์ในการเติมน้ําและสารอาหารให้กับเมล็ดและกระตุ้นการงอก
• Sonication เป็นเทคนิคที่มีประสิทธิภาพในการทําลายการพักตัวของเมล็ดและปรับปรุงลักษณะการงอก
• อุปกรณ์อัลตราโซนิกของ Hielscher สามารถควบคุมได้อย่างแม่นยําเพื่อผลลัพธ์ที่เชื่อถือได้ของการงอกของเมล็ดและการรองพื้น

Ultrasonic Seed Priming, การงอกและการแตกหน่อ

การรองพื้นเมล็ดอัลตราโซนิกหมายถึงกระบวนการบําบัดเมล็ดด้วยคลื่นอัลตราซาวนด์ที่ประมาณ 20 kHz ในน้ําหรือสารละลายสารอาหารที่เหมาะสมอื่น ๆ เพื่อเพิ่มการงอกและการเจริญเติบโตในช่วงต้น การงอกอย่างรวดเร็วและการเกิดของต้นกล้าเป็นปัจจัยสําคัญสําหรับการสร้างพืชและพืชผลที่ประสบความสําเร็จ การหยุดพักตัวและการกระตุ้นการงอกมีความสําคัญต่อการแพร่กระจายและการผลิตต้นกล้าพืชในช่วงต้น อัลตราโซนิกของเมล็ดในน้ําสารละลายสารอาหารหรือออสโมติคัมช่วยเพิ่มอัตราการงอกและความเร็วและแสดงเปอร์เซ็นต์การงอกที่สูงกว่าเมล็ดที่ไม่ผ่านการบําบัด

ถั่วฝักยาวโซนิค (40Ws/g w/ UP200 เซนต์) เมื่อเปรียบเทียบกับถั่วฝักยาวที่ไม่เป็นโซนิค: ถั่วเลนทิลที่โซนิคไนซ์แสดงอัตราการเกิดเจมีนที่สูงขึ้นและหน่อที่ยาวขึ้น

ข้อดีของ Ultrasonic Seed Priming

อัลตราซาวนด์ที่เข้มข้นประมาณ 20kHz แสดงผลกระทบอย่างมีนัยสําคัญต่อเปลือกเมล็ดตลอดจนการถ่ายโอนมวลและกระบวนการภายในเซลล์ ด้านล่างนี้คุณสามารถค้นหารายละเอียดเกี่ยวกับผลกระทบที่สําคัญของ sonication ต่อเมล็ดและประโยชน์ที่เกี่ยวข้อง

• อัตราการงอกที่เพิ่มขึ้น: การรองพื้นเมล็ดอัลตราโซนิกสามารถปรับปรุงอัตราการงอกของเมล็ดได้โดยการสลายการพักตัวของเมล็ดเพิ่มการดูดซึมน้ําและกระตุ้นเอนไซม์ที่ส่งเสริมการเจริญเติบโตของเมล็ด เนื่องจาก sonication สามารถกระตุ้นเอนไซม์ภายในเมล็ดที่มีหน้าที่ในการสลายสารอาหารที่เก็บไว้และเริ่มการงอก
• เพิ่มการดูดซึมน้ํา: Sonication สามารถเจาะเปลือกเมล็ดและผนังเซลล์เพื่อให้เมล็ดสามารถเพิ่มการซึมผ่านของน้ําและปรับปรุงการดูดซึมน้ําและสารอาหาร สิ่งนี้ทําให้เมล็ดรองพื้นได้เปรียบโดยเฉพาะอย่างยิ่งในดินแห้งหรือขาดสารอาหาร
• การงอกของต้นกล้าที่เร่งขึ้น: การรักษาด้วยอัลตราซาวนด์สําหรับการรองพื้นเมล็ดสามารถลดเวลาที่ต้นกล้าจะโผล่ออกมาจากดินซึ่งจะเป็นประโยชน์อย่างยิ่งในสถานการณ์ที่ต้องการปลูกพืชอย่างรวดเร็ว โดยการสลายเปลือกเมล็ดและปรับปรุงการซึมผ่านของน้ําส่งเสริมการบวมและการงอกของเมล็ดอัลตราซาวนด์สามารถขัดขวางการพักตัวของเมล็ดได้
• การเจริญเติบโตของต้นกล้าที่เพิ่มขึ้น: การรองพื้นเมล็ดอัลตราโซนิกสามารถกระตุ้นการเจริญเติบโตของต้นกล้าโดยส่งเสริมการพัฒนาของรากลําต้นและใบ สิ่งนี้สามารถส่งผลให้พืชแข็งแรงและมีสุขภาพดีขึ้นและให้ผลผลิตที่ดีขึ้น
• ปรับปรุงความทนทานต่อความเครียดของต้นกล้า: การรองพื้นเมล็ดอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มความสามารถของต้นกล้าในการทนต่อความเครียดจากสิ่งแวดล้อมเช่นความแห้งแล้งความเค็มและอุณหภูมิสูง
• ลดอัตราการตายของต้นกล้า: การรองพื้นเมล็ดอัลตราโซนิกสามารถลดอัตราการตายของต้นกล้าได้โดยการส่งเสริมการงอกที่สม่ําเสมอและการเจริญเติบโตในช่วงต้นซึ่งสามารถช่วยป้องกันการสูญเสียต้นกล้าเนื่องจากการเกิดขึ้นไม่สม่ําเสมอหรือการเจริญเติบโตที่ไม่ดี

เนื่องจากผลในเชิงบวกเหล่านี้การรองพื้นและการงอกของเมล็ดที่เกิดจากอัลตราโซนิกช่วยเพิ่มคุณภาพและปริมาณของพืชซึ่งนําไปสู่การงอกที่ประสบความสําเร็จมากขึ้นลดต้นทุนการผลิตและเพิ่มความยั่งยืนในการเกษตร

กล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนแบบส่องกราด (SEM) ของเมล็ด Arabidopsis
a-c เมล็ดพันธุ์อยู่ภายใต้การ sonication ที่ 24 °C เป็นเวลา 30 วินาที
d, เมล็ดแห้ง, เมล็ด f, g ใส่ในน้ําเป็นเวลา 4 วันที่อุณหภูมิ 4°C,
h, i, เมล็ดงอก
ภาพและการศึกษา: ©Lopez-Ribera et al. 2017

รองพื้นอัลตราโซนิก

การรองพื้นเมล็ดใน osmotica เช่น แมนนิทอล, โพลีเอทิลีนไกลคอล (osmopriming), น้ําเกลือ (เช่น CaCl₂, NaCl หรือ CaSO₄) (halopriming) และในน้ํา (hydropriming) สามารถปรับปรุงได้อย่างง่ายดายโดยใช้คลื่นอัลตราซาวนด์ การแยกตัวของเปลือกที่เกิดจากอัลตราโซนิกการเจาะและการขยายขนาดรูขุมขนของเมล็ดนําไปสู่ความสามารถในการกักเก็บน้ําและสารอาหารที่สูงขึ้นในเมล็ดและธัญพืชส่งผลให้ความชุ่มชื้นดีขึ้น Sonication ช่วยเพิ่มการถ่ายโอนมวลระหว่างเมล็ดและสารละลายโดยรอบส่งผลให้การดูดซึมสารละลายเพิ่มขึ้น (เช่นน้ําสารอาหาร ฯลฯ ) เข้าสู่เมล็ด การรองพื้นด้วยอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคที่ประหยัดง่ายและปลอดภัยสําหรับการเพิ่มขีดความสามารถของเมล็ดในการปรับออสโมติกและเพิ่มการงอกของเมล็ดการสร้างต้นกล้าและการผลิตพืชภายใต้สภาวะที่เครียด
นอกจากนี้อัลตราโซนิกยังทําให้เกิดการดัดแปลงเอนโดสเปิร์มเช่นการย่อยสลายของแป้งโดยการโซนิเคชั่นซึ่งจะเพิ่มอัตราของปฏิกิริยาไฮโดรไลซิสที่เร่งปฏิกิริยาด้วยเอนไซม์ภายในเมล็ด กิจกรรมของเอนไซม์ที่เพิ่มขึ้นและการไฮโดรไลซิสช่วยเร่งการงอกและการเจริญเติบโตของตัวอ่อนอันเป็นผลมาจากการรักษาด้วยอัลตราโซนิก
อ่านเพิ่มเติมเกี่ยวกับการรองพื้นอัลตราโซนิกที่นี่!

Ultrasonicators สําหรับการรองพื้นเมล็ดและการงอก

Hielscher Ultrasonics จัดหาอุปกรณ์อัลตราโซนิกสําหรับการรองพื้นเมล็ดพันธุ์ที่ดีขึ้นรวมถึงไฮโดรรองพื้นออสโมรองพื้นและรัศมีรองพื้น เครื่องอัลตราโซนิกขนาดกะทัดรัดสําหรับ R + D และงานในห้องปฏิบัติการช่วยให้สามารถทดสอบและสร้างพารามิเตอร์กระบวนการอัลตราโซนิกที่เหมาะสมที่สุดในขณะที่อุปกรณ์อัลตราโซนิกเกรดอุตสาหกรรมถูกนําไปใช้ในการรักษาเมล็ดพันธุ์ที่ซื้อขายในเชิงพาณิชย์ในการรักษาอัลตราโซนิกที่สะดวกและมีประสิทธิภาพสูง
เพื่อปรับปรุงการงอกของเมล็ดพันธุ์โดยการ sonication จําเป็นต้องมีระบบอัลตราโซนิกที่ควบคุมและปรับได้อย่างแม่นยํา เนื่องจากคลื่นอัลตราซาวนด์ใช้เพื่อกระตุ้นกิจกรรมทางสรีรวิทยาของเซลล์พืชความเข้มของการ sonication จึงต้องปรับให้เข้ากับเมล็ดพันธุ์และพันธุ์เฉพาะ ระบบอัลตราโซนิก Hielscher สามารถตั้งค่าเป็นแอมพลิจูดอ่อน ๆ ที่ให้โพรงอากาศและ / หรือการสั่นที่จําเป็นในการรองเมล็ดเพื่อการงอกและความมีชีวิตชีวาที่เหมาะสมที่สุด การบําบัดเมล็ดพันธุ์สามารถนําไปใช้เป็นชุดและในโหมดการไหลต่อเนื่อง อุปกรณ์เสริมที่หลากหลายช่วยให้สามารถรวมอัลตราซาวนด์เข้ากับสถานที่ที่มีอยู่ได้อย่างง่ายดาย
ระบบอัลตราโซนิก Hielscher เพิ่มศักยภาพในการเพิ่มประสิทธิภาพการเพาะกล้าสูงหลังการหว่าน

วรรณกรรม/อ้างอิง

• ยัลดาการ์ด เอ็ม.; เรซ่า มอร์ตาซาวี SA; Tabatabaie F. (2008): การประยุกต์ใช้คลื่นอัลตราโซนิกเป็นเทคนิคการรองพื้นเพื่อเร่งและเพิ่มการงอกของเมล็ดข้าวบาร์เลย์: การเพิ่มประสิทธิภาพวิธีการโดยแนวทาง Taguchi วารสารสถาบันการต้มเบียร์ ฉบับที่ 114 ฉบับที่ 1 ปี 2008 14-21.
• มาจิโควา ที.; กุลรัตนารักษ์ ที.; Wonprasaid S. (2013): ผลของการรักษาด้วยอัลตราโซนิกต่อการงอกของเมล็ดทานตะวันสังเคราะห์ World Academy of Science, Engineering and Technology วารสารนานาชาติด้านวิศวกรรมการเกษตรและระบบชีวภาพ Vol:7, No:1, 2013.
• นาซารี เอ็ม.; Eteghadipour M. (2017): ผลกระทบของคลื่นอัลตราโซนิกต่อเมล็ดพันธุ์: รีวิวขนาดเล็ก เกษตรรีส & Tech เล่ม 6 ฉบับที่ 3 – เมษายน 2017