Desde que os cientistas descobriram que o tratamento com plasma leva a um crescimento mais rápido e maior rendimento de algumas safras agrícolas, físicos, químicos, e os biólogos têm trabalhado juntos para descobrir os mecanismos que impulsionam esse fenômeno.

Hoje, os pesquisadores estão ajustando a aplicação de plasma na agricultura para colher os benefícios de uma colheita robusta sem desencadear efeitos colaterais indesejados. Aplique um plasma por um tempo muito curto, disse o bioquímico Alexander Volkov, "e não obtemos o efeito positivo. Se for tratado por muito tempo, pode modificar ou causar danos ao DNA. "

Volkov, professor da Oakwood University em Huntsville, Alabama, tem estudado a interseção de plantas e plasma desde o advento do campo. Na Conferência de Eletrônica Gasosa da American Physical Society esta semana, ele descreveu as descobertas de experimentos recentes comparando os modos de entrega de plasma. Tratar sementes expondo-as a uma bola de plasma - uma esfera de vidro, frequentemente vendido como um brinquedo, que gera filamentos de gás brilhante - melhorou as propriedades de umedecimento da superfície da semente. Os campos eletromagnéticos de alta frequência e fótons gerados pela bola efetivamente ondulam a superfície da semente e, como resultado, germinação acelerada.

Em geral, ele disse, plasma entregue por qualquer método - seja por jato, bola, ou folha - parecia acelerar a absorção de água, ou embebição, e germinação, alterando as propriedades da superfície da semente. Em uma sessão de pôster relacionada, ele relatou que o tratamento de sementes de feijão com jatos de plasma de hélio induziu rugosidade, ondulação, e a abertura de poros nos tegumentos das sementes. Volkov explicou:"A água pode penetrar facilmente através dos esporos e acelerar a germinação."

Contudo, o plasma não afeta todos os tipos de sementes da mesma forma. Pesquisadores da Universidade Jazan, no Reino da Arábia Saudita, descreveram um trabalho recente medindo os efeitos do tratamento com plasma na uva, acácia, trigo, e sementes de sorgo. Em todos os casos, o plasma parecia "gravar" a superfície da semente, que aumentou a embebição. Eles observaram uma germinação mais rápida em todas as espécies, mas os efeitos foram mais pronunciados em sementes de uva, seguido por acácia, seguido por trigo e sorgo.

Katherina Stapelmann, um engenheiro da North Carolina State University que presidiu a sessão sobre medicina de plasma e agricultura, disse que o estudo sugere maneiras de o plasma aumentar a produção em países que não têm invernos rigorosos.

"As videiras precisam de baixa temperatura para quebrar sua dormência e voltar aos seus ciclos de primavera, ", disse Stapelmann. O tratamento direto com plasma pode servir para essa função e permitir o crescimento das videiras.

Stapelmann prevê que o plasma será mais útil para melhorar colheitas incomuns ou de alto valor, em vez de culturas como o milho, que já foram otimizadas por meio da engenharia genética. "Para culturas especiais e outras que são difíceis de cultivar, isso pode realmente melhorar o crescimento e o rendimento das sementes. "

Outros pesquisadores da Universidade de Nagoya, no Japão, relataram resultados promissores de um estudo que analisou os efeitos do tratamento direto de plantas de arroz com plasma, em vez de tratar exclusivamente as sementes. Outro grupo no Japão, da Kyushu University, apresentaram dados de experimentos com rabanetes sugerindo que a cor e a idade da semente podem influenciar a resposta de uma planta ao plasma.

Para Volkov, esta pesquisa chega perto de casa. Durante a pandemia, ele encheu seu jardim exclusivamente com plantas tratadas com plasma como sementes secas. Ele agora está trabalhando no meio da colheita.

"Temos uma quantidade fantástica de pepinos, e tomates, e tudo."