Ultrasonik Astarlama ve Filizlendirme

• Ultrasonik tohum hazırlama, tohumları su ve besinlerle yenilemek ve çimlenmeyi teşvik etmek için yararlı bir ekim öncesi tekniktir.
• Sonikasyon, tohum uyku halini kırmak ve çimlenme özelliklerini geliştirmek için etkili bir tekniktir.
• Hielscher ultrasonik ekipman, tohum çimlenmesi ve astarlamanın güvenilir sonucu için hassas bir şekilde kontrol edilebilir.

Ultrasonik Tohum Hazırlama, Çimlenme ve Filizlenme

Ultrasonik tohum hazırlama, çimlenmelerini ve erken büyümelerini arttırmak için tohumların su veya diğer uygun besin çözeltilerinde yaklaşık 20 kHz'de ultrason dalgaları ile muamele edilmesi işlemini ifade eder. Hızlı bir çimlenme ve fide çıkışı, bitkilerin ve mahsullerin başarılı bir şekilde kurulması için kritik faktörlerdir. Dormansi kırılması ve çimlenme stimülasyonu, bitki fidelerinin çoğalması ve erken üretimi için önemlidir. Tohumların su, besin çözeltisi veya bir ozmostikum içinde ultrasonikasyonu, çimlenme oranını ve hızını artırır ve işlenmemiş tohumlardan daha yüksek bir çimlenme yüzdesi gösterir.

Soniklenmiş mercimek (40Ws / g w / UP200St) sonikasyonsuz mercimek ile karşılaştırıldığında: Sonikasyonlu mercimekler daha yüksek bir geminasyon oranı ve daha uzun sürgünler gösterir.

Ultrasonik Tohum Hazırlamanın Avantajları

Yaklaşık 20 kHz'lik yoğun ultrason, tohum kabuğunun yanı sıra kütle transferi ve hücre içi süreçler üzerinde önemli bir etki gösterir. Aşağıda, sonikasyonun tohumlar üzerindeki başlıca etkileri ve bunlarla ilgili faydaları hakkında ayrıntılı bilgi bulabilirsiniz.

• Artan çimlenme oranı: Ultrasonik tohum hazırlama, tohum uyuşukluğunu parçalayarak, su alımını artırarak ve tohum büyümesini destekleyen enzimleri aktive ederek tohum çimlenme oranlarını iyileştirebilir. Sonikasyon, depolanan besin maddelerini parçalamaktan ve çimlenmeyi başlatmaktan sorumlu olan tohum içindeki enzimleri aktive edebildiğinden.
• Su alımının arttırılması: Sonikasyon, tohum kabuğunu ve hücre duvarlarını delebilir, böylece tohum daha sonra suya geçirgenliğini artırabilir ve su ve besin alımını iyileştirebilir. Bu, astarlanmış tohumlara özellikle kuru veya besin değeri tükenmiş topraklarda bir avantaj sağlar.
• Hızlandırılmış fide çıkışı: Tohum hazırlama için ultrason tedavisi, fidelerin topraktan çıkması için geçen süreyi azaltabilir, bu da mahsullerin hızlı bir şekilde kurulmasının istendiği durumlarda özellikle faydalı olabilir. Ultrason, tohum kabuğunu parçalayarak ve su geçirgenliğini artırarak, tohumların şişmesini ve çimlenmesini teşvik ederek tohum uyku halini kesintiye uğratabilir.
• Gelişmiş fide büyümesi: Ultrasonik tohum hazırlama, köklerin, gövdelerin ve yaprakların gelişimini teşvik ederek fidelerin büyümesini teşvik edebilir. Bu, daha iyi verime sahip daha güçlü, daha sağlıklı bitkilerle sonuçlanabilir.
• Strese karşı geliştirilmiş fide toleransı: Ultrasonik tohum hazırlama, fidelerin kuraklık, tuzluluk ve yüksek sıcaklıklar gibi çevresel stres faktörlerine dayanma kabiliyetini artırır.
• Azaltılmış fide ölüm oranı: Ultrasonik tohum hazırlama, düzensiz ortaya çıkma veya zayıf büyüme nedeniyle fide kaybını önlemeye yardımcı olabilecek düzgün çimlenmeyi ve erken büyümeyi teşvik ederek fide ölüm oranlarını azaltabilir.

Bu olumlu etkiler nedeniyle, ultrasonik olarak indüklenen tohum hazırlama ve çimlenme, mahsullerin kalitesini ve miktarını iyileştirir, bu da daha başarılı çimlenmeye, üretim maliyetlerini düşürmeye ve tarımda sürdürülebilirliği artırmaya yol açar.

Arabidopsis tohumlarının taramalı elektron mikroskobu (SEM) resimleri.
a-c Tohum 30 saniye boyunca 24 ° C'de sonikasyona tabi tutulur.
d, e kuru tohum, f, g tohum 4 ° C'de 4 gün boyunca suya yerleştirilir,
H, I, çimlenmiş tohumlar.
Görüntüler ve Çalışma: ©Lopez-Ribera ve ark. 2017

Ultrasonik Astarlama

Mannitol, polietilen glikol (osmopriming), tuzlu su çözeltileri (örneğin, CaCl₂, NaCl veya CaSO₄) (halopriming) ve suda (hydropriming) ultrason dalgalarının uygulanmasıyla kolayca iyileştirilebilir. Ultrasonik olarak indüklenen kabuk parçalanması, tohumların gözenek boyutunun delinmesi ve genişlemesi, tohumlarda ve tahıllarda daha yüksek su ve besin tutma kapasitesine yol açar ve bu da hidrasyonun artmasına neden olur. Sonikasyon, tohum ve çevresindeki çözelti arasındaki kütle transferini geliştirir ve bu da tohuma çözelti (yani su, besinler vb.) alımının artmasına neden olur. Ultrasonik destekli hazırlama, tohumların ozmotik ayarlama kapasitesini artırmak ve tohum çimlenmesini, fide oluşumunu ve stresli koşullar altında mahsul üretimini arttırmak için ekonomik, basit ve güvenli bir tekniktir.
Ayrıca, ultrasonikasyon, tohumlardaki enzim katalizli hidroliz reaksiyonlarının oranını artıran sonikasyon ile nişasta bozulması gibi endosperm modifikasyonuna neden olur. Artan enzim aktivitesi ve hidroliz, ultrasonik tedavinin bir sonucu olarak çimlenmeyi ve embriyo büyümesini hızlandırır.
Ultrasonik astarlama hakkında daha fazla bilgiyi burada bulabilirsiniz!

Tohum hazırlama ve çimlenme için ultrasonikatörler

Hielscher Ultrasonics, hidro-astarlama, ozmo-astarlama ve halo-astarlama dahil olmak üzere gelişmiş tohum hazırlama için ultrasonik ekipman sağlar. Ar-Ge ve laboratuar çalışmaları için kompakt ultrasonicators, optimum ultrasonik işlem parametrelerinin test edilmesine ve oluşturulmasına izin verirken, endüstriyel sınıf ultrasonik ekipman, ticari olarak ticareti yapılan tohumların büyük ölçekli tedavisinde uygun ve yüksek verimli bir akış ultrasonik astarlama işleminde uygulanır.
Sonikasyon ile tohumun çimlenmesini iyileştirmek için, hassas bir şekilde kontrol edilebilir ve ayarlanabilir ultrasonik sistemler gereklidir. Ultrason dalgaları bitkisel hücrelerin fizyolojik aktivitelerini uyarmak için kullanıldığından, sonikasyon yoğunluğu spesifik tohum ve çeşit türüne uyarlanmalıdır. Hielscher ultrasonik sistemler, optimum çimlenme ve canlılık için tohumları hazırlamak için gereken kavitasyon ve / veya salınımı sağlayan hafif genliklere ayarlanabilir. Tohum muamelesi toplu olarak uygulanabildiği gibi sürekli akış modunda da uygulanabilir. Geniş aksesuar yelpazesi, ultrasonun mevcut tesislere kolay entegrasyonunu sağlar.
Hielscher ultrasonik sistemler ekimden sonra yüksek fide performansı potansiyelini arttırır.

Literatür/Referanslar

• Yaldagard M.; Rıza Mortazavi S.A.; Tabatabaie F. (2008): Arpa Tohumunun Çimlenmesini Hızlandırmak ve Arttırmak için Bir Hazırlama Tekniği Olarak Ultrasonik Dalgaların Uygulanması: Taguchi Yaklaşımı ile Yöntemin Optimizasyonu. Bira Enstitüsü Dergisi Cilt 114, Sayı 1, 2008. 14-21.
• Machikowa T.; Külrattanarak T.; Wonprasaid S. (2013): Ultrasonik İşlemin Sentetik Ayçiçeği Tohumlarının Çimlenmesi Üzerindeki Etkileri. Dünya Bilim, Mühendislik ve Teknoloji Akademisi Uluslararası Tarım ve Biyosistem Mühendisliği Dergisi Cilt:7, Sayı:1, 2013.
• Nazari M.; Eteghadipour M. (2017): Ultrasonik Dalgaların Tohumlar Üzerindeki Etkileri: Bir Mini İnceleme. Ağrı Reş & Tech Cilt 6 Sayı 3 – Nisan 2017.