Inicjowanie kiełkowania nasion warzyw

Kliknij tutaj, aby pobrać ten informator jako plik PDF.

» podkiełkowywanie nasion warzyw może pomóc w zwiększeniu szybkości, procentu i jednorodności kiełkowania nasion warzyw.
» Podkiełkowywanie uruchamia proces kiełkowania, ale zatrzymuje go przed pojawieniem się korzonków.
» Stosowane są różne metody podkiełkowywania nasion warzyw.

Kiełkowanie nasion odbywa się w kilku etapach, z których pierwszym jest wchłanianie wody przez nasiona, a następnie aktywacja układów metabolicznych, która umożliwia końcową fazę wydłużania komórek i wyłonienie się młodego korzenia z nasion. Proces inicjowania jest stosowany aby zainicjować wczesne fazy kiełkowania, w tym uruchomienie procesów metabolicznych i fizjologicznych. 1 Proces ten jest jednak zatrzymywany przed końcowym etapem pojawiania się korzonka. Inicjowanie kiełkowania stosuje się aby zwiększyć jednorodność i szybkość kiełkowania, szczególnie w warunkach suboptymalnych lub stresowych (wigor nasion). 1,2

Zalety tego procesu mogą obejmować: wytworzenie nasion, które kiełkują szybciej (tempo kiełkowania), bardziej zsynchronizowane kiełkowanie, zapewnienie większej jednolitości zasiewów, oraz bardziej żywotne, szybciej rosnące siewki. Jeden z opisów procesu inicjowania kiełkowania nasion mówi, że pozwala on wolniejszym nasionom dogonić te szybciej kiełkujące, co skutkuje szybszym i bardziej równomiernym kiełkowaniem partii nasion.3 W niektórych przypadkach inicjowanie skraca czas spoczynku zależny od światła i temperatury i może zwiększyć zakres temperatur, w których może nastąpić kiełkowanie. 2 Inne korzyści związane z inicjowaniem kiełkowania mogą obejmować podwyższoną tolerancję na suszę i sól, zmniejszoną częstotliwość występowania nieprawidłowych siewek oraz zwiększony potencjał plonów i wydajność zbiorów.4 Nasiona warzyw, które są często poddawane inicjowaniu kiełkowania, to między innymi marchew, por, cebula, seler, sałata, endywia, papryka, pomidor i arbuz bezpestkowy.2

Inicjowanie kiełkowania wykonywane jest różnymi metodami; wiele z nich polega na namaczaniu nasion w wodzie lub roztworach na bazie wody. Gatunki roślin uprawnych różnie reagują na różne metody i wersje procesu podkiełkowywania. Dlatego ważne jest, aby wybrać odpowiednią metodę i procedurę dla konkretnego rodzaju nasion. Inicjowanie kiełkowania wykorzystujące wodę polega na kontrolowanym nawodnieniu nasion do punktu, w którym procesy metaboliczne wczesnego kiełkowania są uruchamiane, ale zatrzymywane przed fazą wydłużania korzonków.²

Hydropriming - podkiełkowywanie z wykorzystaniem wody: Metoda ta polega na moczeniu nasion w zwykłej wodzie i suszeniu aż do osiągnięcia wartości zbliżonej do ich pierwotnej wilgotności.  Zwykle odbywa się to w temperaturze od 5°C do 20°C, z napowietrzaniem lub bez.  Powoduje to niekontrolowane wchłanianie wody, co skutkuje niejednorodnym nawodnieniem nasion i nierównomiernym kiełkowaniem. Metoda ta jest jednak stosunkowo prosta i niedroga.^2,4

Drum priming - podkiełkowywanie bębnowe: To odmiana hydroprimingu, w której para wodna jest wtryskiwana do obracającego się bębna zawierającego nasiona. Można dodawać odmierzone ilości wody, co skutkuje bardziej równomiernym nawodnieniem nasion.

Osmopriming - podkiełkowywanie osmotyczne: Nasiona są moczone w roztworach o niskim osmotycznym potencjale wody, co powoduje kontrolowane wchłanianie wody przez nasiona. Wolniejsze wchłanianie wody może zmniejszać uszkodzenia nasion i powodować ich bardziej równomierne nawodnienie i kiełkowanie. Często stosuje się roztwory glikolu polietylenowego (PEG, 6000 do 8000 Daltonów), glicerolu lub mannitolu. Roztwory PEG mogą być drogie, a ich wysoka lepkość ogranicza natlenienie nasion, w czym jednak może pomóc napowietrzanie. PEG jest nietoksyczny i nie dostaje się do wnętrza nasion, więc nie wpływa na procesy komórkowe.^1,2

Halopriming: Halopriming to odmiana osmoprimingu wykorzystująca nieorganiczne roztwory soli, takie jak KH₂PO₄, KNO₃, CaCl₂, MgSO₄, NaCl i KCl. Halopriming może poprawić szybkość i procent kiełkowania oraz zwiększyć tolerancję nasion i siewek na zasolenie. Czynnik osmotyczny (sól) powinien być wybrany w oparciu o przepuszczalność błony między okrywą nasienną a owocnią, która różni się w zależności od gatunku rośliny uprawnej, ponieważ jony soli mogą przenikać przez błonę i zakłócać wewnętrzną równowagę osmotyczną nasion.^1,2,4

Solid matrix priming - podkiełkowywanie na matrycy stałej: Nawodnienie nasion jest kontrolowane przez potencjał wodny matrycy (która działa jak gąbka zatrzymująca wodę), a nie przez osmotyczny potencjał wodny (gdzie sól wyciąga wodę z danej substancji). Woda jest dodawana do nietoksycznych, chemicznie obojętnych materiałów (trociny, wermikulit, węgiel drzewny), a nasiona są mieszane ze zwilżonym materiałem. Metoda ta jest często tańsza niż inicjowanie kiełkowania za pomocą PEG, a napowietrzanie nasion nie stanowi problemu. Proces ten symuluje nasiona w środowisku glebowym.²

Biologiczne inicjowanie kiełkowania: Roztwory wykorzystywane do inicjowania kiełkowania zawierają korzystne mikroorganizmy lub bakterie wspomagające wzrost roślin. Zabiegi te mogą pomóc chronić nasiona i sadzonki przed patogenami i poprawić wigor siewek.^1,2

Nutripriming - inicjowanie kiełkowania z wykorzystaniem substancji odżywczych: Roztwory inicjujące kiełkowanie zawierają składniki odżywcze, takie jak azot, wapń, mangan, cynk i bor, które mogą pomóc zwiększać wzrost siewek i zapobiegać niedoborom składników odżywczych. Thermopriming - inicjowanie kiełkowania z wykorzystaniem temperatur Ta metoda wykorzystuje obróbkę cieplną, aby pomóc nasionom tolerować niekorzystne warunki, takie jak temperatury gleby wykraczające poza optymalny zakres dla kiełkowania.²Proces ten może również pomóc nasionom ograniczyć problemy z zahamowaniem kiełkowania związanym z temperaturami.

Podstawową wadą podkiełkowanych nasion jest fakt, że procedura szybkiego suszenie może zmniejszyć ich trwałość, co oznacza, że okres przechowywania podkiełkowanych nasion może być krótszy niż w przypadku nasion niepoddanych temu zabiegowi.  W związku z tym producenci powinni zużywać podkiełkowane nasiona w pierwszym sezonie wegetacyjnym od ich zakupu i nie przechowywać ich do następnego sezonu. Podkiełkowywanie może również skutkować utratą tolerancji na wysychanie nasion, co może prowadzić do obniżenia wydajności kiełkowania.  Producenci mogą być zmuszeni do zmiany niektórych praktyk w reakcji na szybsze wschody podkiełkowanych nasion.  Na przykład, herbicydy przedwschodowe mogą być stosowane wcześniej na zasiewach wykonanych z nasion podkiełkowanych, w porównaniu do nasion nie poddanych temu zabiegowi.

Czynniki, które mogą wpływać na reakcję na inicjowanie kiełkowania nasion, obejmują skład i stężenie roztworu inicjującego, potencjał osmotyczny lub potencjał matrycy, czas trwania procesu inicjowania, temperaturę oraz zakres napowietrzania.5,6 

W przeprowadzonym w 2011 roku badaniu oceniano wpływ podkiełkowywania wodnego, matrycowego, osmotycznego oraz haloprimingu na procent i szybkość kiełkowania nasion pomidorów i papryki. Badanie wykazało, że wszystkie metody podkiełkowywania zwiększyły kiełkowanie w porównaniu do grupy kontrolnej, nie poddanej temu zabiegowi.  Optymalny czas procesu różnił się w zależności od zastosowanej metody (36 godzin dla haloprimingu, 48 godzin dla inicjowania wodnego, 3 dni dla inicjowania osmotycznego oraz z wykorzystaniem matrycy).5 Inne badania wykazały, że inicjowanie zwiększało szybkość kiełkowania, ale nie miało wpływu na końcowy procent kiełkowania nasion pomidora (ryc. 1).7,8 Jednak niektóre metody inicjowania kiełkowania w przypadku niektórych odmian nasion mogą powodować powstawanie większego odsetka pustych siewek (utrata stożka wzrostu).

W jednym badaniu zastosowane metody podkiełkowywania osmotycznego (z wykorzystaniem PEG 6000) i haloprimingu (z wykorzystaniem (KNO3 +K3PO4, CaCl2 oraz NaCl) zwiększyły procent wykiełkowanych nasion melona miodowego w porównaniu do nasion nie poddawanych procesowi inicjowania. Tempo kiełkowania było również szybsze w przypadku zastosowania CaCl2, ale wolniejsze w przypadku roztworów PEG i NaCl w porównaniu z grupą kontrolną (Tabela 1).10 Jednak podkiełkowywanie nie dało optymalnych wyników kiełkowania  w temperaturach poniżej optymalnych. Badanie przeprowadzone na nasionach melona piżmowego (kantalupy) wykazało, że halopriming dał szybsze kiełkowanie niż podkiełkowywanie osmotyczne z wykorzystaniem PEG lub mannitolu, ale w tym przypadku procent kiełkowania był niższy przy zastosowaniu haloprimingu.  W tym badaniu inicjowanie kiełkowania spowodowało pewną poprawę kiełkowania w temperaturach poniżej optymalnych.6  

1 Marthandan, V., Geetha, R., Kumutha, K., Renganathan, V. G., Karthikeyan, A., & Ramalingam, J. 2020. Seed Priming: A Feasible Strategy to Enhance Drought Tolerance in Crop Plants. International journal of molecular sciences, 21:8258.
2 Paparella S., Araújo S., Rossi G., Wijayasinghe M., Carbonera, D., Balestrazzi A., Seed priming: state of the art and new perspectives, Plant Cell Rep., 2015, 34, 1281–1293.
3 Venkatasubramanian A., Umarani R., Evaluation of seed priming methods to improve seed performance of tomato (Lycopersicon esculentum), egg plant (Solanum melongena) and chilli (Capsicum annum), Seed Sci. Technol., 2007, 35, 487–493.
4 Yadav, N. and Chandanshive, A. 2017. Seed priming, enhancement, coating and pelleting of vegetable seeds. Biotech Articles. https://www.biotecharticles.com/Applications-Article/SeedPriming-Enhancement-Coating-and-Pelleting-of-Vegetable-Seeds-3981.html.
5 Warmund, M. 2011. Enhancing germination with primed seed? Integrated Pest Management, University of Missouri.
6 Nascimento W. 2003. Muskmelon seed germination and seedling development in response to seed priming, Sci. Agric. 60:71–75.
7 Frett, J., Pill, W., and Morneau, D. 1991. A comparison of priming agents for tomato and asparagus seeds. HortScience 26:1158-1159.
8 Argerich, C., and Bradford, K. 1989. The effects of priming and ageing on seed vigour in tomato. Journal of Experimental Botany, 40, 599-607.
9 Nascimento, W. and Silva, P. 2016. Incidence of blind transplants of processing tomato from primed seeds. In XIV International Symposium on Processing Tomato 1159:87-90.
10 Castanares, L. and Bouzo, C. 2018. Effect of different priming treatments and priming durations on melon germination behavior under suboptimal conditions. Open Agric. 3:386–392.

Strony internetowe zweryfikowano 5 czerwca 2022 r.

Aby uzyskać dodatkowe informacje agronomiczne, skontaktuj się z lokalnym przedstawicielem ds. sprzedaży nasion.

Uzyskiwana wydajność może się różnić w zależności od lokalizacji i roku upraw, ponieważ lokalne warunki uprawy, glebowe i pogodowe mogą się różnić. Plantatorzy powinni w miarę możliwości oceniać dane z wielu lokalizacji i lat, oraz brać pod uwagę wpływ tych warunków na ich pola. Zalecenia zawarte w tym artykule opierają się na informacjach uzyskanych z cytowanych źródeł i powinny być wykorzystywane jako podręczne źródło informacji na temat uprawy warzyw. Treść tego artykułu nie powinna zastępować profesjonalnej opinii producenta, hodowcy, plantatora, agronoma, specjalisty chorób roślin lub podobnego specjalisty zajmującego się uprawami warzyw.

GRUPA BAYER NIE GWARANTUJE DOKŁADNOŚCI JAKICHKOLWIEK INFORMACJI LUB PORAD TECHNICZNYCH ZAWARTYCH W NINIEJSZYM DOKUMENCIE I ODRZUCA WSZELKĄ ODPOWIEDZIALNOŚĆ ZA JAKIEKOLWIEK ROSZCZENIA ZWIĄZANE Z TAKIMI INFORMACJAMI LUB PORADAMI.
5016_31750 Data publikacji 6 marca 2022

Bayer, Bayer Cross oraz Seminis® są zarejestrowanymi znakami handlowymi Grupy Bayer. Wszystkie inne znaki handlowe są własnością ich właścicieli. © 2022 Bayer Group. Wszelkie prawa zastrzeżone.