Csúcstechnológia a maximális minőségért: a vetőmag ellenőrzése a számítógépes tomográf szkennerben

A legjobb minőségű vetőmag a kulcs a legjobb hozam eléréséhez. A magas hozamú növények előállításához a vetőmag egyik központi követelménye, hogy egészséges csírát tartalmazzon. A szakértők azonban ezt nem tudják megmondani egy vetőmag külsejéből. Ideális megoldás az lenne, ha képesek lennének közvetlenül a csak néhány milliméter méretű cukorrépa-vetőmagba belenézni. És a KWS vetőmagszakértői lehetővé tesznek egy ilyen vizsgálatot 3D számítógépes tomográfiás szkennerrel.

Ez az eljárás szükséges, mivel természetesen a cukorrépa-növény vetőmagjai nem pontosan azonosak. A vetőmagok kis része üres vagy éppen két, ikreknek nevezett embriót tartalmaznak. Ez a biológiai változatosság teljesen természetes következménye. Ezt nem lehet megmondani, ha csak a szürkésbarna, csillag alakú szemeket nézzük, amelyek mérete körülbelül három-hat milliméter. Ha a mezőgazdasági termelő ilyen vetőmagot vetne a mezőre, akkor üres helyek lennének vagy két növény nőne ugyanazon a helyen. Mindkét helyzet csökkentené a hozamot. Természetesen ez nem a kívánt eredmény – a gazda vagy a nemesítő számára.

Minden tételt külön-külön megvizsgálnak

Ehelyett a cél az, hogy ahol csak lehetséges, minden vetőmagból egyetlen, erős növény keljen ki. Ezért fordít a KWS sok időt és energiát a nem kívánt vetőmagok kiszűrésére. Miután a magokat az ismert narancssárga pelletekké feldolgozták, az eredeti teljes mennyiségnek csupán kevesebb, mint 30%-a marad meg a szigorú szelekciós folyamat során. A folyamat lehető legjobb kézbentartása érdekében az egyes tételeket külön-külön vizsgálják meg. A számítógépes tomográfia szkenner segítséget nyújt a szakértőknek a vetőmagminőségi laboratóriumban.

Olaf Brinkmann, a KWS szakértője kinyit egy szigorúan felszerelt laboratóriumi helyiségbe nyíló ajtót. Egy körülbelül két köbméter méretű, a Fraunhofer Társaság által kifejlesztett eszköz található itt. Csak egy maroknyi ilyen „Vetőmag-inspektor” van használatban világszerte A belső tér egy gyenge röntgensugár-forrást tartalmaz, szemben pedig egy röntgendetektor van. Közöttük van egy kis elektromos forgóasztal és egy robotkar

A cukorrépa-vetőmag különböző 3D-s ábrázolásokban a tartályban.

Adatok a maximális minőség eléréséhez: 300 vetőmagról röviden. Ez a gép és a szoftver közötti kölcsönhatás egyik eredménye.

Valószínűleg soha nem látott ilyen módon cukorrépamagot: a belső részét a röntgenforrás fénye deríti fel.

Két kép másodpercenként

Reprezentatív számú mintát elemeznek egy kis tartályban. Mindegyik tálcán 60 tartály található, Sylvia Letsch kollégánk helyezi be ezeket a szkennerbe. A bekapcsolás egy teljesen automatizált eljárást indít el, amely körülbelül hat órát vesz igénybe. A robotkar hatpercenként helyez egy tartályt a forgótányérra.

A tartály ezt követő elforgatása a röntgennyalábban háromdimenziós képeket generál. Az érzékelő másodpercenként körülbelül két képet készít. Ezután egy számítógép összeilleszti az egyes képeket a minta háromdimenziós képévé. A nagy felbontás következtében a Sebastian Förster laboratóriumvezetőnél dolgozó vetőmagminőség-ellenőrzési szakemberek mélyen belenézhetnek minden egyes magba.

Mindig objektív

Ezenkívül a kifejezetten a KWS céljaira kifejlesztett algoritmus automatikusan felismeri és méri a többrétegű hüvelyt, az embriót és a kis üregeket minden egyes szemcsében. A háromdimenziós térfogati képek tehát nemcsak az üres magok azonosítását teszik lehetővé, hanem az aszalódott embriókat is. A gép fáradhatatlan, és a szoftver algoritmusa mindig objektív. A minőségellenőrző laboratórium több mint 3,9 millió vetőmagot vizsgál egy szezonban annak érdekében, hogy a KWS egyik alapelvének megfeleljen: a gazdák számára a legjobb vetőmag.

„Az elemzés után tudjuk, hogy a kérdéses tételt újra fel kell-e dolgozni, hogy tovább csökkentsék az ikrek vagy az üres magok számát. A súlyosan aszalódott embriók az alacsonyabb vetőmagminőséget is jelzik. Ez befolyásolhatja a csírázási képességet. A minőség javítása érdekében kiszűrjük ezeket a véletleneket”, mondja Sebastian Förster.

Előrehaladás a nemesítőknek

Az új fajták nemesítői a KWS székhelyén, Einbeckben, Alsó-Szászországban található számítógépes tomográfia-szkennert is igénybe vehetik. „A nemesítéssel foglalkozó kollégáink azt is szeretnék tudni, hogy milyen az új cukorrépa vonalak megfelelőségi aránya. Ez fontos információ és kulcsfontosságú szempont az új fajták vizsgálatához”, tette hozzá Förster. A tapasztalatok azt mutatják, hogy óriási eltérések vannak a cukorrépák között: Egyes fajták nagyon alacsony hozammal adják a kiváló minőségű vetőmagokat, másokban a vetőmagok nagy részét tovább lehet feldolgozni az ismert narancssárga KWS pelletekké.

A számítógép számos képből összeállította a vizsgált vetőmag animációját