Tohumların Ultrasonik Hazırlanması: Sonication Çimlenmeyi Nasıl İyileştirir?

Tohumların ve tahılların ultrasonik astarlanması, daha eksiksiz ve daha hızlı çimlenme ve daha yüksek mahsul verimi ile sonuçlanır. Ultrasonikasyon tohum testa (tohum kaplama) deler ve tohum taneleri içine su, besin ve oksijen alımını arttırır. Tohumların ultrasonik olarak hazırlanması, fidelerin çimlenme oranını ve hızını artırmak için basit, düşük maliyetli bir yöntemdir.

Ultrasonik Olarak Geliştirilmiş Tohum Çimlenmesi

Astarlama, fidelerin çimlenme süresini kısaltmak için kullanılan bir ön işlem yöntemidir. Erken çimlenme işlemlerinin gerçekleşmesini sağlamak için ozmotik hazırlama, hidrohazırlama ve ultrasonik hazırlama gibi çeşitli tohum hazırlama işlemleri geliştirilmiştir. Ultrasonik astarlama, sonikasyon tedavisi hızlı, enerji tasarrufu ve su tasarrufu sağladığı için tohum hazırlamanın çok avantajlı bir yöntemidir.
İlk çimlenme süreçlerini tamamlayan astarlanmış tohumlar, daha yüksek bir çimlenme yüzdesi ve daha hızlı bir çıkış süresi (tohumların toprak yüzeyinin üzerine çıkması için geçen süre), daha yüksek bir çıkış oranı (yüzeye çıkan tohum sayısı) ve daha iyi büyüme, bu da başlangıç, erken bir kök sistemi elde etmelerine ve daha hızlı büyümelerine yardımcı olur. Bu yöntem çiftçiler için yararlı olabilir çünkü onlara paradan, emekten ve gübreler, yeniden tohumlama ve zayıf bitkiler için harcanan zamandan tasarruf sağlar.
İşlem aynı zamanda işlenmiş tohumların daha homojen, eşit çimlenmesine de izin verebilir. Ayrıca daha geniş bir sıcaklık aralığında çimlenmeyi artırabilir ve tohumlarda hastalık insidansını azaltabilir.

Ultrasonik astarlama, tohum çimlenme yüzdesini, tohum canlılık indeksini (SVI), fidelerin kök ve sürgün uzunluklarını iyileştirir. Sonikasyon ve astarlama işlemi, su ve / veya diğer faydalı maddelerin bir tohum tanesine alınmasını zorlar. Ayrıca, ultrasonik dalgalar bitki hücresindeki enzimatik ve diğer biyolojik reaksiyonları aktive ederek daha hızlı ve daha düzgün bir çimlenme sağlar. Zayıf tohumlar/tahıllar bile aktive edilebilir, böylece ekimin genel verimi iyileştirilir.

Kazıma ve Tohum Çimlenmesi

Kazıma, su ve gaz değişimini engelleyen ve böylece çimlenmeyi geciktiren sert, geçirimsiz kabuklara sahip tohumlar için çok önemlidir. Geleneksel yöntemler, her biri tohum kabuğunu su ve gazlara karşı daha geçirgen hale getirmek için tasarlanmış mekanik, termal ve kimyasal kazımayı içerir. Sonication, yenilikçi bir kazıma yöntemi olarak, üstün olmasa da benzer sonuçlar elde etmek için ultrasonik dalgaları kullanır.

Tohumlarda Güç Ultrasonu Mekanizmaları ve Tohum Hazırlama

• Sudaki Kavitasyon:
  – Sudaki ultrasonik dalgalar, mikro kabarcıkların oluşturulduğu bir fenomen olan kavitasyona neden olur. Bu kabarcıklar çökerek lokalize mekanik basınç oluşturur.
  – Bu basınç tohum kabuğuna etki ederek mekanik bozulmaya neden olur.
• Mikro gözeneklerin ve mikro çatlakların oluşumu:
  – Kavitasyondan kaynaklanan mekanik basınç, tohum kabuğu üzerinde mikro gözenekler ve mikro çatlaklar oluşturur.
  – Bu mikro gözenekler ve çatlaklar tohum kabuğunun geçirgenliğini artırarak daha fazla su ve oksijenin nüfuz etmesini sağlar.
• Gelişmiş su alımı ve oksijen kullanılabilirliği

  1. Artan gözeneklilik:
  – Çalışmalar, sonikasyonun maş fasulyesi gibi tohumların gözenekliliğini arttırdığını ve onları su ve oksijene daha duyarlı hale getirdiğini göstermiştir.
  – Gelişmiş su alımı, çimlenme için gerekli metabolik süreçleri aktive etmek için gerekli olan tohum dokularının daha iyi hidrasyonuna yol açar.

  2. Geliştirilmiş Oksijen Girişi:
  – Gazlara karşı artan geçirgenlik, gelişmekte olan embriyonun, çimlenme sırasında hücresel solunum için çok önemli olan yeterli oksijeni almasını sağlar.

• Artırılmış Enzimatik Aktivite

  1. Hidrasyon ve Enzim Aktivasyonu:
  – Artan su alımına bağlı olarak artan hidrasyon, çimlenmede rol oynayan çeşitli enzimleri aktive eder.
  – Spesifik olarak, nişastanın şekerlere hidrolizi için çok önemli olan ve büyüyen fide için enerji sağlayan alfa-amilaz aktivitesi önemli ölçüde artar.

  İyileştirilmiş Çimlenme Sonuçları

  1. Daha Yüksek Çimlenme Yüzdesi:
  – Artan su ve oksijen mevcudiyetinin yanı sıra artan enzimatik aktivitenin birleşik etkisi, başarılı bir şekilde çimlenen tohumların daha yüksek bir yüzdesi ile sonuçlanır.
  – Araştırmalar, sonikasyonun çeşitli bitki türlerinde çimlenme oranlarını iyileştirdiğini göstermektedir.
  2. Daha Hızlı Çimlenme Hızı:
  – Sonikasyon sadece çimlenmiş tohumların yüzdesini arttırmakla kalmaz, aynı zamanda çimlenme sürecini de hızlandırır.
  – Daha hızlı hidrasyon ve enzim aktivasyonu, tohumdan fideye daha hızlı geçişi kolaylaştırır.

Sonikasyon, su, oksijen ve besin alımını artırarak, enzimatik aktiviteleri artırarak ve sonuç olarak tohum çimlenmesinin hem hızını hem de başarı oranını artırarak tohum hazırlamaya önemli ölçüde fayda sağlar.

Daha uzun sonikasyon, Calanthe melezlerinin daha iyi çimlenmesine neden olur. Sonikasyon ne kadar uzun olursa, filizlenme o kadar hızlı oldu. Bu, ultrasonikasyonun tohum çimlenmesi üzerindeki olumlu etkilerini gösterir.
(çalışma ve resim: ©Shin ve ark. 2011)

Ultrasonik Tohum Hazırlama Nasıl Çalışır?

Tohumların ve tahılların ultrasonik astarlanması, daha eksiksiz ve daha hızlı bir çimlenme ile sonuçlanır. Bu sonuçlar aşağıdaki ultrasonik etkilerle elde edilir:

• Ultrasonikler, akustik kavitasyon ile tohumun gözenekliliğini arttırır, su alımını ve oksijen mevcudiyetini iyileştirir (ultrasonik hidropriming / demleme).
• Ultrasonik, tohumlara besin ve gübre alımını artırır.
• Ultrasonik astarlama kütle transferini arttırır: ekstra emilen su, hücre embriyosu ile serbestçe ve kolayca reaksiyona girer. Böylece gibberellik asit salınır ve aleurone hücrelerinde metabolik işlemlerin hızında bir artışa neden olur.
• Sonikasyon, hücre zarının bozulmasıyla endosperm besinlerinin mobilizasyonuna yardımcı olur. (Miano ve ark. 2015)
• Ultrasonikler enzimatik ve diğer biyolojik reaksiyonları aktive eder.

Sonikasyon, tahıl / tohum çimlenmesini teşvik eder ve mahsul verimini artırır. Ekinler ve meyve tohumlarının yanı sıra, ultrasonik tohum hazırlama, çiçek tohumları (orkide, lotus, calanthe) için de başarıyla test edilmiştir. Ultrasonication, hücre duvarlarının geçirgenliğini arttırır, böylece tohum önemli ölçüde daha yüksek bir su ve besin alımı (örneğin gübre) gösterir.
Nohut, sorgum ve lacivert fasulyenin ıslatma süresinin sonikasyon kullanımıyla önemli ölçüde azaldığı gösterilmiştir.

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

Ultrasonik Tohum Hazırlama Sistemleri

Gelişmiş tohum hazırlama için Hielscher sonicators yararlanın! Hielscher Ultrasonics, tohum ve tahıl hazırlama için çeşitli tezgah üstü ve endüstriyel ultrasonicators sağlar. Tohum hazırlama için Hielscher sonicators kullanmanın avantajları çok çeşitlidir. İlk olarak, genlik, yoğunluk ve süre gibi ultrasonik parametreler üzerinde hassas kontrol, belirli tohum türlerine ve koşullarına göre uyarlanmış optimize edilmiş tedaviye izin verir. İkinci olarak, elde edilen tüm proses sonuçları doğrusal olarak daha büyük verimlere ölçeklendirilebilir.
Ultrasonik hazırlama işleminizi laboratuarda test etmek ve optimize etmekle ilgileniyorsanız veya büyük tohum partilerini sürekli verimle işlemek istiyorsanız, Hielscher tohum işleme gereksinimleriniz için ideal sonikatörü vardır. Hielscher sonicators ölçeklenebilirlik için tasarlanmıştır ve büyük hacimli tohumları verimli bir şekilde işleyebilir, bu da onları hem araştırma hem de ticari uygulamalar için uygun hale getirir. Ekipman, sezgisel kontroller ve sağlam yapı ile kullanıcı dostudur ve uzun süreli dayanıklılık ve düşük bakım gereksinimleri sağlar. Ek olarak, sonikasyon kimyasal olmayan bir yöntemdir ve bu da onu tohum tedavisi için çevre dostu bir seçenek haline getirir. Kimyasal kazıma maddelerine olan ihtiyacı azaltarak sürdürülebilir tarım uygulamalarına katkıda bulunur. Tabii ki, tüm sonikatörler 7/24 çalıştırılabilir.

Tohum hazırlama için Hielscher sonicators avantajları:

• Düşük Maliyetler
• Su Tasarrufu
• Hızlı İşleme
• Düşük enerji tüketimi
• Kolay & Güvenli operasyon

Bugün bize ulaşın! Proses gereksinimlerinizi sizinle görüşmekten memnuniyet duyarız!