Siêu âm mồi và nảy mầm

• Mặt đất hạt siêu âm là một kỹ thuật trước khi gieo hữu ích để bổ sung hạt giống bằng nước và chất dinh dưỡng và kích thích sự nảy mầm.
• Sonication là một kỹ thuật hiệu quả để phá vỡ trạng thái ngủ đông của hạt và cải thiện các đặc tính nảy mầm.
• Thiết bị siêu âm Hielscher có thể được kiểm soát chính xác cho kết quả đáng tin cậy của hạt nảy mầm và mồi.

Siêu âm hạt giống mồi, nảy mầm và nảy mầm

Mồi hạt siêu âm đề cập đến một quá trình xử lý hạt giống bằng sóng siêu âm ở khoảng 20 kHz trong nước hoặc các dung dịch dinh dưỡng phù hợp khác để tăng cường sự nảy mầm và tăng trưởng sớm của chúng. Sự nảy mầm nhanh chóng và sự xuất hiện của cây con là những yếu tố quan trọng để thiết lập thành công cây trồng và cây trồng. Phá vỡ trạng thái ngủ đông và kích thích nảy mầm rất quan trọng đối với sự sinh sôi nảy nở và sản xuất sớm cây con. Ultrasonication của hạt giống trong nước, dung dịch dinh dưỡng hoặc một osmoticum cải thiện tỷ lệ nảy mầm và tốc độ và cho thấy một tỷ lệ nảy mầm cao hơn so với hạt giống không được xử lý.

Đậu lăng sonicated (40Ws / g w / g UP200St) so với đậu lăng không sonicated: Đậu lăng sonicated cho thấy tỷ lệ đá quý cao hơn và chồi dài hơn.

Ưu điểm của mồi hạt siêu âm

Siêu âm cường độ cao khoảng 20kHz cho thấy tác động đáng kể đến vỏ hạt cũng như quá trình chuyển khối lượng và nội bào. Dưới đây, bạn có thể tìm thấy chi tiết về các tác động chính của sonication trên hạt giống và lợi ích liên quan của chúng.

• Tăng tỷ lệ nảy mầm: Mồi hạt siêu âm có thể cải thiện tỷ lệ nảy mầm của hạt bằng cách phá vỡ trạng thái ngủ đông của hạt, tăng sự hấp thu nước và kích hoạt các enzyme thúc đẩy sự phát triển của hạt. Vì sonication có thể kích hoạt các enzyme trong hạt giống chịu trách nhiệm phá vỡ các chất dinh dưỡng được lưu trữ và bắt đầu nảy mầm.
• Tăng sự hấp thụ nước: Sonication có thể đục lỗ lớp vỏ hạt và thành tế bào, do đó hạt giống sau đó có thể tăng tính thấm nước và cải thiện sự hấp thu nước và chất dinh dưỡng. Điều này mang lại cho hạt mồi một lợi thế đặc biệt là trong đất khô hoặc cạn kiệt chất dinh dưỡng.
• Cây giống tăng tốc xuất hiện: Điều trị siêu âm cho mồi hạt giống có thể làm giảm thời gian cần thiết để cây con nổi lên khỏi đất, điều này có thể đặc biệt có lợi trong các tình huống mong muốn thiết lập nhanh chóng các loại cây trồng. Bằng cách phá vỡ lớp vỏ hạt và cải thiện tính thấm nước, thúc đẩy sự sưng và nảy mầm của hạt, siêu âm có thể làm gián đoạn quá trình ngủ đông của hạt.
• Tăng cường tăng trưởng cây giống: Mồi hạt siêu âm có thể kích thích sự phát triển của cây con bằng cách thúc đẩy sự phát triển của rễ, thân và lá. Điều này có thể dẫn đến cây khỏe mạnh hơn, khỏe mạnh hơn với năng suất tốt hơn.
• Cải thiện khả năng chịu đựng căng thẳng của cây con: Mồi hạt siêu âm làm tăng khả năng của cây con chịu được các tác nhân gây căng thẳng môi trường như hạn hán, độ mặn và nhiệt độ cao.
• Giảm tỷ lệ chết của cây con: Mồi hạt siêu âm có thể làm giảm tỷ lệ tử vong của cây con bằng cách thúc đẩy sự nảy mầm đồng đều và tăng trưởng sớm, có thể giúp ngăn ngừa mất cây con do sự xuất hiện không đồng đều hoặc tăng trưởng kém.

Do những tác động tích cực này, mồi hạt gây ra siêu âm và nảy mầm cải thiện chất lượng và số lượng cây trồng dẫn đến nảy mầm thành công hơn, giảm chi phí sản xuất và tăng tính bền vững trong nông nghiệp.

Hình ảnh kính hiển vi điện tử quét (SEM) của hạt Arabidopsis.
a–c Hạt giống chịu sonication ở 24 ° C trong 30 giây.
d, e hạt khô, f, g hạt đặt trong nước trong 4 ngày ở 4 ° C,
H, tôi, hạt nảy mầm.
Hình ảnh và nghiên cứu: ©Lopez-Ribera et al. 2017

Sơn lót siêu âm

Sơn lót hạt trong osmotica như mannitol, polyethylene glycol (thẩm thấu), dung dịch muối (ví dụ: CaCl₂, NaCl hoặc CaSO₄) (halopriming) và trong nước (hydropriming) có thể dễ dàng cải thiện bằng cách áp dụng sóng siêu âm. Ultrasonically gây ra sự phân mảnh vỏ, thủng và mở rộng kích thước lỗ rỗng của hạt dẫn đến khả năng giữ nước và chất dinh dưỡng cao hơn trong hạt và ngũ cốc dẫn đến cải thiện hydrat hóa. Sonication cải thiện sự chuyển khối lượng giữa hạt giống và dung dịch xung quanh dẫn đến tăng sự hấp thu dung dịch (tức là nước, chất dinh dưỡng, v.v.) vào hạt giống. Ultrasonically hỗ trợ mồi là một kỹ thuật kinh tế, đơn giản và an toàn để tăng khả năng của hạt giống để điều chỉnh thẩm thấu và tăng cường hạt nảy mầm, thiết lập cây giống và sản xuất cây trồng trong điều kiện căng thẳng.
Hơn nữa, ultrasonication gây ra sửa đổi nội nhũ, chẳng hạn như thoái hóa tinh bột bằng sonication, làm tăng tỷ lệ phản ứng thủy phân xúc tác enzyme trong hạt. Tăng hoạt động enzyme và thủy phân làm tăng tốc độ nảy mầm và tăng trưởng phôi do kết quả của việc điều trị bằng siêu âm.
Đọc thêm về mồi siêu âm ở đây!
Tìm hiểu cách siêu âm cải thiện quá trình sản xuất cỏ cuộn!

Ultrasonicators cho hạt giống mồi và nảy mầm

Hielscher Ultrasonics cung cấp thiết bị siêu âm cho quá trình xử lý hạt giống cải tiến, bao gồm hydro-priming, osmo-priming và halo-priming. Các máy siêu âm compact dành cho nghiên cứu và phát triển (R+D) và công việc phòng thí nghiệm cho phép thử nghiệm và xác định các thông số quá trình siêu âm tối ưu, trong khi thiết bị siêu âm công nghiệp được áp dụng trong xử lý quy mô lớn hạt giống thương mại thông qua quy trình xử lý siêu âm dòng chảy liên tục tiện lợi và hiệu quả cao.
Để cải thiện sự nảy mầm của hạt giống bằng cách sonication, cần có hệ thống siêu âm có thể kiểm soát và điều chỉnh chính xác. Vì sóng siêu âm được sử dụng để kích thích các hoạt động sinh lý của các tế bào thực vật, cường độ sonication phải được điều chỉnh cho phù hợp với loại hạt giống và giống cây trồng cụ thể. Hệ thống siêu âm Hielscher có thể được thiết lập ở biên độ nhẹ cung cấp cavitation và / hoặc dao động cần thiết cho hạt giống mồi cho sự nảy mầm tối ưu và sức sống. Xử lý hạt giống có thể được áp dụng theo lô cũng như ở chế độ dòng chảy liên tục. Phổ rộng của các phụ kiện cho phép tích hợp dễ dàng siêu âm vào các cơ sở hiện có.
Hệ thống siêu âm Hielscher làm tăng tiềm năng cho hiệu suất cây giống cao sau khi gieo.

Văn học/Tài liệu tham khảo

• Yaldagard M.; Reza Mortazavi S.A.; Tabatabaie F. (2008): Ứng dụng sóng siêu âm như một kỹ thuật mồi để tăng tốc và tăng cường sự nảy mầm của hạt lúa mạch: Tối ưu hóa phương pháp bằng cách tiếp cận Taguchi. Tạp chí của Viện Nghiên cứu Nấu bia, Tập 114, Số 1, 2008. Trang 14-21.
• Godlewska, K.; Biesiada, A.; Michalak, I.; Pacyga, P. (2020): Tác động của các chiết xuất thực vật được thu được bằng phương pháp chiết xuất hỗ trợ bằng siêu âm đối với cây con bắp cải trắng (Brassica oleracea L. var. capitata L.) được trồng trong điều kiện kiểm soát. Bền vững 2020, 12, 1871.
• Ranjbari, A. & Kashaninejad, Mahdi; Aalami, Mehran; Khomeiri, Morteza; Gharekhani, Mehdi (2013): Ảnh hưởng của xử lý siêu âm trước đến đặc tính hấp thụ nước của đậu gà (Cicer arietinum). Nghiên cứu ứng dụng Mỹ Latinh 43, 2013. Trang 153-159.
• Nazari M.; Eteghadipour M. (2017): Tác động của sóng siêu âm đối với hạt giống: Một tổng quan ngắn gọn. Nghiên cứu Nông nghiệp & Tech Tập 6 Số 3 – Tháng 4 năm 2017.