Ein Forschungsteam der Arkansas Agricultural Experiment Station hat in einer neuen Studie herausgefunden, dass die Behandlung von Reissamen mit kaltem Plasma das Pflanzenwachstum positiv beeinflussen und den Schädlingsbefall reduzieren kann. Diese Methode könnte zukünftig den Einsatz von Pestiziden verringern und umweltfreundlichere Anbaumethoden fördern.
Besonders im Hinblick auf den ökologischen Landbau eröffnet kaltes Plasma vielversprechende Perspektiven. Da die Technologie ohne chemische Zusätze auskommt, könnte sie eine nachhaltige Alternative zu herkömmlichen Saatgutbehandlungen darstellen. Die Forschenden untersuchten nun erstmals detailliert, welche Auswirkungen diese innovative Methode auf Pflanzen hat.
Kaltes Plasma als Schlüsseltechnologie für nachhaltige Landwirtschaft
Plasma ist ein ionisiertes Gas, das unter anderem bei den Polarlichtern auftritt. Es besitzt eine niedrige Temperatur und wird bereits erfolgreich in der Medizin und Wasseraufbereitung eingesetzt. Die aktuelle Forschung konzentriert sich darauf, die positiven Effekte auf Pflanzen weiter zu erforschen.
Mahfuzur Rahman, Assistenzprofessor für Lebensmittelwissenschaften, untersucht mit seinem Team die direkten Auswirkungen auf Saatgut, während Rupesh Kariyat, Professor für Entomologie, die Veränderungen in der Pflanzengesundheit und Schädlingsresistenz analysiert. „Wir möchten herausfinden, wie diese Technologie das Wachstum und die natürliche Abwehr von Pflanzen stärkt“, erklärt Kariyat.
Bessere Schädlingsabwehr und gesündere Pflanzen
Die Ergebnisse der in Nature’s Scientific Reports veröffentlichten Studie zeigen, dass mit kaltem Plasma behandelte Reissamen schneller keimen und eine widerstandsfähigere Struktur entwickeln. Besonders auffällig war der reduzierte Befall durch den Herbst-Heerwurm, einen bedeutenden Schädling im Reisanbau. Das verlangsamte Wachstum der Insekten lässt vermuten, dass sich durch die Behandlung die chemische Zusammensetzung der Pflanze verändert.
Die Forschung deutet darauf hin, dass kaltes Plasma eine vielversprechende Möglichkeit bietet, den Einsatz von chemischen Pflanzenschutzmitteln zu reduzieren. „Das US-Landwirtschaftsministerium prüft derzeit, ob diese Methode als organische Technologie anerkannt werden kann“, berichtet Rahman. Eine offizielle Zulassung würde neue Perspektiven für nachhaltige Landwirtschaft eröffnen.
Weiterentwicklung und zukünftige Forschung
Die Wissenschaftler planen nun, die Anwendbarkeit dieser Technologie auf weitere Nutzpflanzen wie Weizen und Mais zu testen. Zudem sollen Langzeiteffekte auf den Boden und das gesamte Ökosystem untersucht werden.
„Unser Ziel ist es, eine praxisnahe Lösung für Landwirte zu entwickeln“, sagt Kariyat. Feldversuche auf größerer Fläche sollen zeigen, wie sich diese Methode in der realen Landwirtschaft bewährt.
Originalpublikation: Dilip, D., Modupalli, N., Rahman, M.M. et al. Atmospheric cold plasma alters plant traits and negatively affects the growth and development of fall armyworm in rice. Sci Rep 15, 3680 (2025). https://doi.org/10.1038/s41598-025-87560-0