Einfluss einer Niederdruckbehandlung auf die Saatgutqualität

Bei einer Niederdruckplasma-Behandlungen müssen Samen u. a. einen niedrigen Druck unbeschadet überstehen. Die bisherigen Ergebnisse zeigen, dass Samen eher unempfindlich demgegenüber sind. Dennoch ist nicht abschließend geklärt, ob dies auch bei noch niedrigen Drücken der Fall ist.

Da mit geringerem Druck Wasser bei niedrigeren Temperaturen beginnt zu sieden, ist davon auszugehen, dass freies Wasser in einem Samen während einer Plasmabehandlung auch beginnt zu sieden. Der übliche Wassergehalt bezogen auf die Frischmasse von Samen beträgt ca. 13 %, wobei aber ein Teil des Wassers fest an Moleküle gebunden ist. Wenn Wasser in einem Samen siedet, dehnt es sich aus, da Dampf ein vielfach größeres Volumen als Wasser hat. Der Dampf könnte daher Strukturen im inneren eines Samens zerstören und damit die Saatgutqualität negativ beeinflussen.

Neben dem Aspekt des Drucks ist für eine erfolgreiche Anwendung einer Plasma-Behandlung im Saatgut-Sektor, auch die absolute Prozess-Dauer von besonderem Interesse. Ein großer und noch weitgehend unbekannter Faktor ist dabei die Dauer, die nötig ist, um den Abpump-Druck zu erreichen. Die bisherigen Arbeiten zeigen, dass diese Dauer sehr art-spezifisch ist. Bei Samen mit einer dichten und harten Samenschale und gleichzeitig vielen luftgefüllten Holräumen im Inneren, dauert es rel. lange bis der gewünscht Abpump-Druck erreicht wird. Es ist bisher nicht geklärt, ob derselbe Abpump-Druck bei Samen verschiedener Arten angewandt werden kann und wie groß der Einfluss auf die Zeit bis zum Erreichen des Abpump-Drucks ist.

Vor diesem Hintergrund leiten sich folgend Punkte ab:

• Abhängigkeit der Saatgutqualität (Keimfähigkeit) vom Druck (< 0,3 mbar) bei ausgewählten Samenfeuchtigkeitsgehalten und gegebenen Samenfeuchtigkeitsgehalten.
• Dauer bis zum Erreichen eines Zieldrucks bezogen auf eine definierte Masse an Saatgut bei ausgewählten Arten.

Saatgut ausgewählter Kulturarten und verschiedener SFG soll mit niedrigen Drücken (< 0,3 mbar) für die Dauer von mindestens 30 min behandelt werden. Anschließend soll in einem Keimversuch unter optimalen Bedingungen die Keimfähigkeit bestimmt werden. Mit den Ergebnissen soll eine klassische Dosis-Wirkungsbeziehung zwischen Druck und Keimfähigkeit beschrieben werden und der niedrigste Druck identifiziert werden, bei dem die Saatgutqualität nicht negativ beeinflusst wird.

Bei Saatgut ausgewählter Kulturarten soll die Zeit bestimmt werden, die nötig ist, um einen vorgegebenen niedrigen Druck zu erreichen. Dafür soll eine definierte Masse an Saatgut in eine Vakuumkammer gegeben werden und der Druck langsam verringert werden.