Tecnologia al plasma alimentata ad energia solare aiuta i semi a germogliare

Roma – L’invecchiamento dei semi è una sfida critica per le banche dei semi e le industrie agricole, riducendo significativamente i tassi di germinazione e il vigore delle piantine. Questo declino non solo porta a perdite economiche, ma mina anche gli sforzi per preservare la diversità genetica. Uno studio pionieristico del dott. Jun Zhu e del suo team presso l’Università dell’Arkansas introduce una soluzione sostenibile ed economica: un generatore di acqua al plasma alimentato a energia solare in grado di ringiovanire i semi invecchiati e promuovere una crescita robusta delle piantine. La ricerca, recentemente pubblicata su Frontiers of Agricultural Science and Engineering , evidenzia un approccio trasformativo per affrontare questo problema di lunga data.
I ricercatori hanno sviluppato un nuovo microreattore a scarica dielettrica a corona (cDBD) che produce acqua attivata dal plasma (PAW) utilizzando l’energia solare. Questo sistema innovativo migliora efficacemente la germinazione dei semi modificando l’ambiente chimico e ormonale essenziale per lo sviluppo dei semi. Lo studio ha dimostrato che i semi di spinaci conservati per 23 anni hanno mostrato un notevole aumento del 135% nei tassi di germinazione e hanno migliorato significativamente la crescita delle piantine dopo il trattamento PAW, rispetto ai semi non trattati.
La chiave di questo successo è la trasformazione biochimica indotta da PAW. Il trattamento abbassa il pH dell’acqua, aumenta il potenziale di ossidoriduzione e aumenta i livelli di nitrato, creando un ambiente ideale per la germinazione. Inoltre, PAW influenza ormoni vegetali chiave, come gibberelline e acido abscissico, per interrompere la dormienza dei semi e promuovere la crescita. Questi risultati suggeriscono che il generatore di plasma alimentato ad energia solare non solo ripristina la vitalità dei semi invecchiati, ma offre anche approfondimenti sui meccanismi molecolari alla base del ringiovanimento dei semi.
“Questa tecnologia alimentata ad energia solare è un significativo passo avanti nell’agricoltura sostenibile”, ha affermato il dott. Xiao, “Fornisce un metodo economico ed ecologico per migliorare la germinazione dei semi invecchiati, che vengono spesso scartati a causa della loro ridotta vitalità. Sfruttando l’energia rinnovabile, questa innovazione affronta sfide critiche nella produzione alimentare riducendo al contempo gli sprechi”.
Gli spinaci, scelti come coltura modello per questo studio, hanno un notevole valore economico e nutrizionale. Mentre i risultati sono direttamente applicabili ai semi di spinaci, le potenziali applicazioni si estendono a un’ampia gamma di colture, rendendo questa tecnologia uno strumento inestimabile per l’agricoltura globale. Prolungando la vitalità dei semi e riducendo gli sprechi agricoli, questo approccio basato sul plasma contribuisce a garantire la sicurezza alimentare e la sostenibilità di fronte alle crescenti sfide globali.
Questa svolta sottolinea il potere di combinare energia rinnovabile con tecnologia avanzata al plasma per affrontare urgenti problemi agricoli. Mentre il cambiamento climatico e le limitazioni delle risorse continuano a influenzare la produzione alimentare globale, innovazioni come questa offrono nuove strade per una crescita sostenibile. La ricerca futura si concentrerà sul ridimensionamento della tecnologia per applicazioni agricole più ampie e sull’ulteriore perfezionamento della sua efficienza.(30Science.com)