Tehnologie performantă pentru un maxim de calitate: scanerul tomografic computerizat de verificare a semințelor

Semințele de cea mai bună calitate sunt cheia obținerii unei productivități ridicate. O condiție esențială pentru obținerea plantelor cu productivitate ridicată este ca sămânța să conțină un embrion sănătos. Dar experții nu pot determina acest lucru privind sămânța din exterior. O soluție ideală ar fi să poată privi direct în semințele de sfeclă de zahăr de câțiva milimetri. Și experții în semințe KWS au acces la acest tip de examinare ajutorul unui scanner de tomografie computerizată 3D.

Această procedură este necesară deoarece, desigur, nu toate semințele de sfeclă de zahăr sunt identice. Un procent mic din semințe sunt goale sau conțin doi embrioni numiți gemeni. Aceasta este o consecință naturală a variației biologice. Și este imposibil de detectat doar privind boabele de culoare cenușie, în formă de stea, cu dimensiuni cuprinse între trei și șase milimetri. Dacă fermierul ar semăna aceste semințe, ar avea fie spații goale, fie două plante care cresc în același loc. Iar ambele situații ar reduce productivitatea. Desigur, acesta nu este rezultatul dezirabil pentru fermier sau pentru ameliorator.

1 / 3

Verificarea eșantionului: fiecare sămânță este analizată.
2 / 3

60 de probe formate dintr-un număr total de 18.000 de semințe.
3 / 3

Probele sunt plasate în scaner. Detectorul este pe peretele din stânga, iar sursa de radiații în dreapta.

Fiecare lot este examinat individual

ÎObiectivul este ca o singură plantă puternică să iasă din fiecare sămânță - atunci când este posibil acest lucru. Acesta este motivul pentru care KWS investește timp și efort în sortarea semințelor necorespunzătoare. După ce semințele au fost procesate în bine cunoscutele peletele portocalii, rămân mai puțin de 30 de procente din totalul initial, în urma procesului riguros de selecție. Pentru a controla cât mai bine procesul, fiecare lot este examinat individual. Scanerul tomografic computerizat este instrumentul folosit de experții din laboratorul de calitate al semințelor.

Expertul KWS, Olaf Brinkmann, deschide ușa către o sală de laborator austeră în care se află un dispozitiv dezvoltat de Societatea Fraunhofer, de aproximativ doi metri cubi. Doar câțiva astfel de „inspectori de semințe” sunt folosiți la nivel mondial. Interiorul găzduiește o sursă slabă pentru razele X și, opus ei, un detector de raze X. Între ele sunt o plăcuță electrică turnantă și un braț robotizat.

Reprezentări 3D ale seminței de sfeclă de zahăr în interiorul recipientului.

Pentru a obține calitatea maximă: 300 de semințe dintr-o privire. Acesta este unul dintre rezultatele interacțiunii dintre mașină și software.

Probabil că nu ați văzut niciodată semințe de sfeclă de zahăr în acest fel: interiorul este dezvăluit de lumina sursei de raze.

Două imagini pe secundă

Un număr reprezentativ de semințe dintr-un eșantion sunt analizate într-un mic recipient. Pe fiecare tavă există 60 de recipiente pe care colega noastră Sylvia Letsch le introduce în scaner. Pornirea acestuia inițiază un proces complet automatizat care durează aproximativ șase ore. Brațul robotic plasează câte un recipient pe plăcuța turnantă la fiecare șase minute.

Rotirea recipientului în fasciculul de raze X generează imagini tridimensionale. Senzorul generează aproximativ două imagini pe secundă. Un computer compilează apoi imaginile individuale într-o imagine tridimensională a eșantionului. Datorită rezoluției ridicate, experții în controlul calității semințelor din subordinea managerului laboratorului, Sebastian Förster, pot analiza fiecare sămânță în profunzime.

1 / 4

Ecrane vibrante mari sunt folosite pentru pregătirea seminței. Calitatea sa este examinată în mod repetat folosind scanerul tomografic computerizat pentru fiecare boabă individuală.
2 / 4

Rezultatul este peletul: sămânța finală.
3 / 4

Sămânța trece apoi pe linia de ambalare.
4 / 4

Așa ar trebui să se întâmple lucrurile: nu există gemeni de sfeclă de zahăr sau zone fără plante din cauza semințelor goale.

Mereu obiectiv

Mai mult decât atât, algoritmul dezvoltat special pentru scopurile KWS recunoaște și măsoară automat stratul multiplu, embrionul și cavitățile din fiecare bob. Imaginile tridimensionale permit nu doar identificarea semințelor goale, ci și a celor cu embrioni atrofiați. Aparatul este neobosit și algoritmul software-ului este întotdeauna obiectiv. Laboratorul de control al calității examinează peste 3,9 milioane de semințe pe sezon conform unui principiu cheie KWS: cea mai bună sămânță pentru fermieri.

„După analiză, știm dacă lotul respectiv trebuie să fie reprocesat pentru a reduce în continuare numărul de gemeni sau semințe goale. Embrionii puternic atrofiați sunt, de asemenea, un indicator al calității mai scăzute a semințelor. Acest lucru poate afecta capacitatea de germinare. Detectăm aceste contingente pentru a crește calitatea”, spune Sebastian Förster.

Un factor de progres pentru amelioratori

Amelioratorii de hibrizi beneficiază, de asemenea, de scanerul tomografic computerizat la sediul KWS din Einbeck, Saxonia Inferioară. „Colegii noștri din ameliorare doresc să știe, de asemenea, care este raportul de umplere al noilor lor linii de sfeclă de zahăr. Aceasta este o informație importantă și un criteriu cheie pentru examinarea noilor hibrizi”, adaugă Förster. Experiența arată că există o variație enormă în rândul plantelor de sfeclă de zahăr: anumiți hibrizi oferă un randament foarte scăzut de semințe de înaltă calitate, în timp ce, cu altele, cea mai mare parte a semințelor poate fi procesată în continuare în cunoscutele pelete portocalii KWS.

Computerul a realizat o animație a seminței examinate pe baza a numeroase imagini.