Da quando gli scienziati hanno scoperto che il trattamento al plasma porta a una crescita più rapida e a rese più elevate di alcune colture agricole, fisici, chimici, e i biologi hanno lavorato insieme per scoprire i meccanismi che guidano questo fenomeno.

Oggi i ricercatori stanno mettendo a punto l'applicazione del plasma all'agricoltura al fine di raccogliere i benefici di un raccolto robusto senza innescare effetti collaterali indesiderati. Applicare un plasma per un tempo troppo breve, disse il biochimico Alexander Volkov, "e non otteniamo l'effetto positivo. Se viene trattato troppo a lungo, può modificare o causare danni al DNA."

Volkov, professore alla Oakwood University di Huntsville, Alabama, ha studiato l'intersezione di piante e plasma sin dall'avvento del campo. Alla conferenza sull'elettronica gassosa dell'American Physical Society questa settimana, ha descritto i risultati di recenti esperimenti che confrontano le modalità di somministrazione del plasma. Trattare i semi esponendoli a una sfera di plasma, una sfera di vetro, spesso venduto come un giocattolo, che genera filamenti di gas incandescente, migliora le proprietà di bagnatura della superficie del seme. I campi elettromagnetici ad alta frequenza e i fotoni generati dalla palla corrugano efficacemente la superficie del seme e, di conseguenza, accelerato la germinazione.

Generalmente, Egli ha detto, plasma erogato con qualsiasi metodo, sia a getto, sfera, o lenzuolo - sembrava accelerare l'assorbimento dell'acqua, o imbibizione, e germinazione modificando le proprietà superficiali del seme. In una relativa sessione poster, riferì che il trattamento dei semi di fagiolo con getti di plasma di elio induceva rugosità, ondulazione, e l'apertura dei pori sui tegumenti. Volkov ha spiegato:"L'acqua può penetrare facilmente attraverso le spore e accelerare la germinazione".

Però, il plasma non colpisce allo stesso modo tutti i tipi di seme. I ricercatori dell'Università di Jazan nel Regno dell'Arabia Saudita hanno descritto un recente lavoro che misura gli effetti del trattamento al plasma su uva, acacia, Grano, e semi di sorgo. In tutti i casi, il plasma sembrava "incidere" la superficie del seme, che ha stimolato l'imbibizione. Hanno osservato una germinazione più rapida in tutte le specie, ma gli effetti erano più pronunciati nei semi d'uva, seguito da acacia, seguito da frumento e sorgo.

Katherina Stapelmann, un ingegnere della North Carolina State University che ha presieduto la sessione sulla medicina del plasma e l'agricoltura, ha detto che lo studio suggerisce modi in cui il plasma potrebbe aumentare i raccolti in paesi che non hanno inverni rigidi.

"Le piante di vite hanno bisogno di temperature basse per interrompere la loro dormienza e tornare ai loro cicli primaverili, " ha affermato Stapelmann. Il trattamento diretto con il plasma può svolgere questa funzione e consentire alle piante di vite di crescere.

Stapelmann prevede che il plasma sarà molto utile per migliorare le colture insolite o di alto valore, piuttosto che colture come il mais che sono già state ottimizzate attraverso l'ingegneria genetica. "Per le colture speciali e altre difficili da coltivare, questo può davvero migliorare la crescita e la resa dei semi".

Altri ricercatori dell'Università di Nagoya, in Giappone, ha riportato risultati promettenti da uno studio che ha esaminato gli effetti del trattamento diretto delle piante di riso con il plasma, invece di trattare esclusivamente i semi. Un altro gruppo in Giappone, dell'Università di Kyushu, hanno presentato dati provenienti da esperimenti sui ravanelli che suggeriscono che il colore e l'età dei semi potrebbero influenzare la risposta di una pianta al plasma.

Per Volkov, questa ricerca colpisce vicino a casa. Durante la pandemia, ha riempito il suo giardino esclusivamente di piante trattate con plasma come semi secchi. Ora si sta facendo strada durante il raccolto.

"Abbiamo una quantità fantastica di cetrioli, e pomodori, e ogni cosa."