Landbouwkundig spotlight

Groentezaden primen

» Het primen van groentezaden kan helpen om de kiemkrachtcijfers, de percentages en de uniformiteit van groentezaden te verhogen.

» Priming start de ontkiemingsprocessen, maar stopt ze voor het uitkomen van de kiemwortel.
» Er worden verschillende methoden gebruikt voor het primen van groentezaden.

Zaadontkieming vindt plaats in verschillende fases. De eerste is de imbibitie (opname) van water in het zaad. De tweede fase is de activering van metabolische systemen. Die maakt de laatste fase van celstrekking en het verschijnen van de kiemwortel uit het zaad mogelijk. Zaadpriming wordt gebruikt om de eerste ontkiemingsfases te starten, waaronder het activeren van metabolische en fysiologische processen.¹ Het proces wordt echter gestopt voor de laatste fase van het verschijnen van de kiemwortel. Priming wordt gebruikt om de uniformiteit en kiemkracht te verhogen, vooral onder suboptimale of stressvolle omstandigheden (zaadkracht).^1,2

De voordelen van zaadpriming zijn onder andere het produceren van zaden die sneller ontkiemen (kiemkracht), een meer synchrone ontkieming die leidt tot een grotere uniformiteit, en krachtigere, sneller groeiende zaailingen. Eén beschrijving van het primen van zaden is dat het langzamere zaden in staat stelt om vlugger ontkiemende zaden in te halen, wat resulteert in een snellere en uniforme kieming van het lot zaden.³ In sommige gevallen vermindert het primen van zaden op basis van foto- en thermokiemrust de remming van ontkieming en kan het het temperatuurbereik waarin ontkieming kan plaatsvinden vergroten.² Andere voordelen van het primen van zaad zijn een verbeterde tolerantie tegen droogte en zout, een lagere frequentie van abnormale zaailingen en een hoger opbrengstpotentieel en oogstefficiëntie.⁴ Voorbeelden van groentezaden die vaak worden geprimed, zijn wortel, prei, ui, selderij, sla, andijvie, paprika, tomaat en watermeloen zonder zaad.²

PRIMINGMETHODEN

Er worden verschillende methoden gebruikt om zaden te primen. Veel methoden bestaan uit het weken van zaden in water of oplossingen op waterbasis. Gewassoorten reageren verschillend op de verschillende methoden en variaties van zaadpriming. Daarom is het belangrijk om de juiste methode en procedure te kiezen voor het specifieke type zaad. Zaadpriming op basis van water houdt de gecontroleerde rehydratatie van zaden in tot het punt waarop de metabolische processen van de vroege ontkieming in gang worden gezet, maar worden gestopt vóór de fase van de strekking van de kiemwortels.²

Hydropriming: Bij deze methode worden zaden geweekt in gewoon water en gedroogd tot ongeveer hun oorspronkelijke vochtgehalte. Het gebeurt meestal bij temperaturen tussen de 5° en 20°C (40° en 68°F), met of zonder beluchting. Dat resulteert in een ongecontroleerde opname van water, wat weer een niet-homogene hydratatie van het zaad en een ongelijkmatige ontkieming tot gevolg heeft. De methode is wel relatief eenvoudig en goedkoop.^2,4

Trommelpriming: Een variant van hydropriming waarbij waterdamp wordt geïnjecteerd in een draaiende trommel die zaden bevat. Er kunnen afgemeten hoeveelheden water worden toegevoegd, wat resulteert in een gelijkmatigere hydratatie van de zaden.

Osmopriming: Zaden worden geweekt in een oplossing met een laag osmotisch waterpotentieel waardoor de zaden gecontroleerd water opnemen. De langzamere opname van water kan resulteren in minder schade aan de zaden en een gelijkmatigere hydratatie en ontkieming. Vaak worden oplossingen van polyethyleenglycol (PEG, 6000 tot 8000 Dalton), glycerol of mannitol gebruikt. PEG kan duur zijn, en de hoge viscositeit van de oplossingen beperkt de oxygenatie van het zaad. PEG is niet giftig en dringt het zaad niet binnen. Het heeft dus geen invloed op cellulaire processen.^1,2

Halopriming: Halopriming is een variant van osmopriming waarbij anorganische zoutoplossingen zoals KH2 PO4, KNO3, CaCl2, MgSO4, NaCl en KCl worden gebruikt. Halopriming kan de kiemkracht en het kiempercentage verbeteren, en de zouttolerantie van zaden en zaailingen verhogen. Het osmotische middel (zout) moet worden gekozen op basis van de doorlaatbaarheid van het membraan tussen de zaadhuid en het zilvervlies. Die verschilt per gewassoort, omdat de zoutionen het membraan kunnen binnendringen en het interne osmotische evenwicht van het zaad kunnen verstoren.^1,2,4

Matrixpriming: De hydratatie van het zaad wordt geregeld door matrixwaterpotentiaal (denk aan een spons die water vasthoudt) in plaats van osmotisch waterpotentiaal (denk aan zout dat water uit een stof trekt). Er wordt water toegevoegd aan niet-giftige, inerte materialen (zaagsel, vermiculiet, houtskool), en de zaden worden in het bevochtigde materiaal gemengd. De methode is vaak minder duur dan zaadpriming met PEG, en beluchting van zaden is geen probleem. Het proces simuleert zaad in een bodemomgeving.²

Biologische priming: Deze primingoplossingen bevatten nuttige micro-organismen zoals biologische bestrijdingsmiddelen of plantengroeibevorderende bacteriën. Die behandelingen kunnen zaad en zaailingen helpen beschermen tegen ziekteverwekkers en de groeikracht van zaailingen verbeteren.^1,2

Nutripriming: Primingoplossingen bevatten voedingsstoffen zoals stikstof, calcium, mangaan, zink en borium, die de groei van zaailingen kunnen bevorderen en tekorten aan voedingsstoffen kunnen voorkomen.

Thermopriming: Deze methode maakt gebruik van warmtebehandeling om zaden te helpen ongunstige omstandigheden te verdragen, zoals bodemtemperaturen buiten het optimale kiembereik.² Thermopriming kan zaden ook helpen bij problemen met thermische remming.

FACTOREN EN NADELEN

Het belangrijkste nadeel van geprimede zaden is dat de snelle droogprocedure tot een kortere levensduur kan leiden. Daardoor kan de houdbaarheid van geprimede zaden korter zijn dan die van niet-geprimede zaden. Telers moeten geprimede zaden daardoor in het eerste groeiseizoen gebruiken en ze niet overhouden. Priming kan ook resulteren in een verlies aan tolerantie voor uitdroging van het zaad en er kunnen inconsistenties optreden in de kiemprestaties. Telers moeten mogelijk bepaalde werkwijzen veranderen als reactie op de snellere opkomst van geprimed zaad. Het kan bijvoorbeeld nodig zijn om voor-opkomst-herbiciden eerder toe te passen bij het planten van geprimed zaad in vergelijking met niet-geprimed zaad.

Factoren die van invloed kunnen zijn op de reactie op het primen van zaad, zijn onder andere de samenstelling en concentratie van de primingoplossing, het osmotisch of matrisch potentieel, de duur van het primen en de temperatuur, en de mate van beluchting.^5,6

TOMAAT EN PAPRIKA

In een onderzoek uit 2011 werden de effecten van hydro-, matrix-, halo- en osmopriming op het kiempercentage en de kiemkracht van tomaten- en paprikazaden beoordeeld. Uit het onderzoek bleek dat alle primingmethoden de ontkieming verbeterden vergeleken met de controlebehandeling zonder priming. De optimale duur van het primen verschilde per primingmethode (36 uur voor halopriming, 48 uur voor hydropriming, 3 dagen voor osmo- en matrixpriming).⁵ Uit andere onderzoeken bleek dat priming de kiemkracht verhoogde, maar geen effect had op het uiteindelijke kiempercentage van tomatenzaden (zie figuur 1).^7,8 Sommige rassen kunnen echter meer blinde zaailingen produceren (verlies van groeipunt) bij bepaalde primingmethoden.⁹

Figuur 1. Effect van verschillende primingoplossingen op de kiemkracht en het kiempercentage van tomaat, aubergine en chilipeper.7 G50 geeft het aantal dagen aan voordat 50% van het zaad is ontkiemd. G10-90 geeft het aantal dagen aan tussen de 10% en 90% ontkieming.7

MELOENEN

In één onderzoek verhoogden osmopriming (PEG 6000) en halopriming (KNO3 +K3 PO4, CaCl2 en NaCl) het percentage ontkiemde honingmeloenzaden ten opzichte van niet-geprimede zaden. De kiemkracht was ook groter met de CaCl2-behandeling, maar kleiner met de PEG- en NaCl-behandelingen, vergeleken met de controle (zie tabel 1).¹⁰ Maar priming resulteerde niet in adequate ontkieming bij temperaturen onder de optimale waarden. Uit een onderzoek met suikermeloen bleek dat halopriming resulteerde in een snellere ontkieming dan osmopriming met PEG of mannitol, maar in dit geval was het percentage ontkieming lager bij halopriming. In dat onderzoek leidde priming tot enige verbetering in de ontkieming bij suboptimale temperaturen.⁶

BRONNEN

1 Marthandan, V., Geetha, R., Kumutha, K., Renganathan, V. G., Karthikeyan, A., & Ramalingam, J. 2020. Zaad primen: 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), eggplant (Solanum melongena) and chilli (Capsicum annum), Seed Sci. Technol.., 2007, 35, 487-493.
4 Yadav, N. en Chandanshive, A. 2017. Seed priming, enhancement, coating and pelleting of vegetable seeds. Biotech-artikelen. 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. en Morneau, D. 1991. A comparison of priming agents for tomato and asparagus seeds. HortScience 26:1158-1159.
8 Argerich, C. en Bradford, K. 1989. The Effects of Priming and Ageing on Seed Vigour in Tomato. Journal of Experimental Botany, 40, 599-607.
9 Nascimento, W. en 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. en Bouzo, C. 2018. Effect of different priming treatments and priming durations on melon germination behavior under suboptimal conditions. Open Agric. 3:386-392.
Websites geverifieerd 6-5-2022

EXTRA INFORMATIE

Neem voor extra landbouwkundige informatie contact op met uw plaatselijke vertegenwoordiger op het gebied van zaaigoed.

De prestaties kunnen van locatie tot locatie en van jaar tot jaar verschillen, omdat de lokale groei, bodem- en weersomstandigheden kunnen variëren. Telers moeten waar mogelijk gegevens van meerdere locaties en jaren evalueren, en rekening houden met de gevolgen van die omstandigheden op de velden van de teler. De aanbevelingen in dit artikel zijn gebaseerd op informatie uit de genoemde bronnen en zijn bedoeld als een snelle referentie voor informatie over groenteteelt. De inhoud van dit artikel mag niet in de plaats komen van de professionele mening van een producent, teler, landbouwkundige, patholoog of vergelijkbare deskundige die zich bezighoudt met groentegewassen.