Ультразвуковий грунт насіння: як ультразвук покращує схожість

Ультразвукове ґрунтування насіння та зерна забезпечує більш повне та швидке проростання та вищі врожаї сільськогосподарських культур. Ультразвук перфорує насіннєвий насінник (насіннєву оболонку) і збільшує поглинання води, поживних речовин і кисню в зерна насіння. Ультразвукове грунтування насіння – це простий маловитратний метод для підвищення схожості та швидкості появи сходів.

Ультразвукове поліпшення схожості насіння

Грунтування - це метод попередньої обробки, який використовується для скорочення часу проростання розсади. Різні процеси грунтування насіння, такі як осмотичний грунт, гідрогрунтування та ультразвукове праймінг, були розроблені для стимулювання ранніх процесів проростання. Ультразвуковий грунт є дуже вигідним методом підготовки насіння, оскільки ультразвукова обробка є швидкою, енергозберігаючою та водозберігаючою.
Ґрунтоване насіння, яке завершило перші процеси проростання, демонструє вищий відсоток схожості та швидший час появи сходів (час, необхідний для того, щоб насіння піднялося над поверхнею ґрунту), вищу швидкість появи сходів (кількість насіння, яке виходить на поверхню) і кращий ріст, що свідчить про те, що фора допомагає їм рано отримати хорошу кореневу систему та швидше рости. Цей метод може бути корисним для фермерів, оскільки економить їм гроші, працю та час, витрачений на добрива, повторний посів та слабкі рослини.
Процес також може забезпечити більш рівномірне, рівномірне проростання обробленого насіння. Це також може підвищити схожість у ширшому діапазоні температур і знизити захворюваність насіння.

Ультразвуковий грунт покращує відсоток схожості насіння, індекс бадьорості насіння (SVI), довжину коренів і пагонів розсади. Процес ультразвуку та ґрунтування забезпечує поглинання води та/або інших корисних речовин у насіннєве зерно. Крім того, ультразвукові хвилі активують ферментативні та інші біологічні реакції в рослинній клітині, що призводить до більш швидкого та рівномірного проростання. Навіть слабкі насіння/зерна можна активувати, щоб покращити загальний урожай посіву.

Скарифікація і проростання насіння

Скарифікація має вирішальне значення для насіння з міцною, непроникною оболонкою, яка перешкоджає водо- та газообміну, тим самим затримуючи проростання. Традиційні методи включають механічну, термічну та хімічну скарифікацію, кожна з яких призначена для того, щоб зробити оболонку насіння більш проникною для води та газів. Ультразвук, як інноваційний метод скарифікації, використовує ультразвукові хвилі для досягнення подібних, якщо не чудових, результатів.

Механізми силового ультразвуку на насіння та грунтування насіння

• Кавітація у воді:
  – Ультразвукові хвилі у воді викликають кавітацію – явище, при якому утворюються мікробульбашки. Ці бульбашки руйнуються, створюючи локалізований механічний тиск.
  – Цей тиск діє на насіннєву оболонку, викликаючи механічні порушення.
• Освіта мікропір і мікротріщин:
  – Механічний тиск від кавітації створює мікропори та мікротріщини на насіннєвій оболонці.
  – Ці мікропори та тріщини збільшують проникність насіннєвої оболонки, дозволяючи проникати більшій кількості води та кисню.
• Покращене поглинання води та доступність кисню

  1. Підвищена пористість:
  – Дослідження показали, що ультразвуковий звук збільшує пористість насіння, таких як маш, роблячи їх більш сприйнятливими до води та кисню.
  – Посилене поглинання води призводить до кращого зволоження тканин насіння, що важливо для активації метаболічних процесів, необхідних для проростання.

  2. Покращене надходження кисню:
  – Підвищена проникність для газів гарантує, що зародок, що розвивається, отримує достатню кількість кисню, необхідного для клітинного дихання під час проростання.

• Підвищення ферментативної активності

  1. Гідратація та активація ферментів:
  – Посилена гідратація за рахунок посиленого поглинання води активізує різні ферменти, що беруть участь у проростанні.
  – Зокрема, значно підвищується активність альфа-амілази, яка має вирішальне значення для гідролізу крохмалю в цукри, забезпечуючи енергією зростаючу розсаду.

  Поліпшення результатів проростання

  1. Вищий відсоток схожості:
  – Комбінований ефект збільшення доступності води та кисню, поряд із підвищенням ферментативної активності, призводить до більш високого відсотка успішного проростання насіння.
  – Дослідження показують, що ультразвук покращує швидкість проростання у різних видів рослин.
  2. Швидша швидкість проростання:
  – Ультразвукове дослідження не тільки підвищує відсоток пророслого насіння, але і прискорює процес проростання.
  – Швидша гідратація та активація ферментів сприяють швидшому переходу від насіння до розсади.

Ультразвукова хвороба значно покращує процес ґрунтування насіння, покращуючи поглинання води, кисню та поживних речовин, підвищуючи ферментативну активність і, отже, покращуючи як швидкість, так і успішність проростання насіння.

Більш тривала ультразвукова хвороба призводить до кращої схожості гібридів Каланте. Чим довше проходило УЗД, тим швидше проходило проростання. Це свідчить про позитивний вплив ультразвуку на схожість насіння.
(дослідження та ілюстрація: ©Shin et al. 2011)

Як працює ультразвуковий грунт насіння?

Ультразвукове грунтування насіння і зерна призводить до більш повного і швидкого проростання. Ці результати досягаються за рахунок наступних ультразвукових впливів:

• Ультразвук підвищує пористість насіння за рахунок акустичної кавітації, покращуючи поглинання води і доступність кисню (ультразвукове гідрогрунтування / замочування).
• Ультразвук збільшує поглинання поживних речовин і добрив насінням.
• Ультразвуковий грунт підсилює масообмін: екстраабсорбована вода вільно і легко вступає в реакцію з клітинним ембріоном. Тим самим вивільняється гіберелінова кислота, яка викликає збільшення швидкості обмінних процесів в алейронових клітинах.
• Ультразвукова хвороба сприяє мобілізації поживних речовин ендосперму шляхом руйнування клітинної мембрани. (Miano та ін., 2015)
• Ультразвук активізує ферментативні та інші біологічні реакції.

Ультразвук сприяє проростанню зерна/насіння та підвищує врожайність культури. Крім посівів сільськогосподарських культур і плодів, ультразвуковий грунт насіння успішно пройшов випробування і для насіння квітів (орхідеї, лотос, каланте). Ультразвук покращує проникність клітинних стінок, завдяки чому насіння демонструє значно більше поглинання води та поживних речовин (наприклад, добрив).
Було показано, що час замочування нуту, сорго і флотської квасолі значно скорочувалося за рахунок застосування ультразвукового апарату.

Сочевиця сонікатна (40 Вт/г з/ UP200St) у порівнянні з неультразвуковою сочевицею: ультразвукова сочевиця демонструє вищу швидкість гемінації та довші пагони.

Ультразвукові системи грунтування насіння

Скористайтеся перевагами ультразвуків Hielscher для кращого ґрунтування насіння! Компанія Hielscher Ultrasonics поставляє різні настільні та промислові ультразвукові апарати для грунтування насіння та зерна. Переваги використання ультразвуків Hielscher для грунтування насіння різноманітні. По-перше, точний контроль за ультразвуковими параметрами, такими як амплітуда, інтенсивність і тривалість, дозволяє оптимізувати обробку з урахуванням конкретних типів насіння та умов. По-друге, всі досягнуті результати процесу можуть бути лінійно масштабовані до більшої пропускної здатності.
Незалежно від того, чи зацікавлені ви в тестуванні та оптимізації процесу ультразвукового грунтування в лабораторії, чи хочете обробляти великі партії насіння з безперервною пропускною здатністю, у Hielscher є ідеальний звуковий апарат для ваших потреб у обробці насіння. Ультразвуки Hielscher розроблені для масштабованості та можуть ефективно обробляти великі обсяги насіння, що робить їх придатними як для досліджень, так і для комерційного застосування. Обладнання зручне у використанні, з інтуїтивно зрозумілим управлінням і міцною конструкцією, що забезпечує тривалу довговічність і низькі вимоги до обслуговування. Крім того, ультразвук є нехімічним методом, що робить його екологічно чистим варіантом обробки насіння. Це зменшує потребу в хімічних скарифікаційних агентах, сприяючи стійкій сільськогосподарській практиці. Звичайно, всі ультразвуки можна запускати 24/7.

Переваги УОС Hielscher для грунтування насіння:

• Низькі витрати
• Економія води
• Швидка обробка
• Низьке споживання енергії
• Легкий & Безпечна експлуатація

Зв'яжіться з нами сьогодні! Будемо раді обговорити з Вами вимоги до Вашого процесу!