La misma sustancia que pinta el cielo con la aurora boreal también parece mejorar el crecimiento de las plantas y la defensa de los insectos, según un nuevo estudio.
por la Universidad de Arkansas
Investigadores de ciencias de la alimentación y entomología de la Estación Experimental Agrícola de Arkansas se unieron para aprovechar el plasma y medir sus efectos en las semillas de arroz. El proyecto comenzó después de que Mahfuzur Rahman, profesor adjunto de ciencias de la alimentación, adquiriera una máquina que produce plasma frío.
Conocido como el cuarto estado de la materia, el plasma es un gas con carga eléctrica que se comporta de forma fluida. Rahman señala la aurora boreal como el ejemplo más conocido de plasma frío, lo que significa que se considera de baja temperatura en comparación con las temperaturas mucho más altas del plasma estelar. Otros ejemplos de plasma frío similares al generado en el laboratorio de Rahman incluyen las luces fluorescentes y los letreros de neón.
Rupesh Kariyat, profesor asociado de entomología de cultivos, se interesó en investigar los efectos del plasma frío desde la perspectiva de los insectos, un área que, según él, no se había estudiado adecuadamente.
«Pensé que sería buena idea exponer nuestras semillas a plasma frío y luego convertirlas en plantas y preguntarnos si las plantas están mejorando», dijo Kariyat.
«Si esto funciona, podremos idear un método para expandirlo a una escala en la que podamos agregar plasma frío para complementar los tratamientos de semillas existentes y así impulsar su crecimiento y defensa contra insectos herbívoros», dijo Kariyat, señalando el potencial para reducir el uso de insecticidas.
Deepak Dilip, uno de los estudiantes de posgrado de Kariyat, dirigió el proyecto en colaboración con Nikitha Modupalli, investigadora postdoctoral en ciencias de la alimentación y miembro del laboratorio de Rahman. Su estudio, «El plasma frío atmosférico altera las características de las plantas y afecta negativamente el crecimiento y desarrollo del gusano cogollero del arroz», se publicó en Scientific Reports en enero.
Dilip fue el autor principal, con Modupalli, Rahman y Kariyat como coautores. Tanto Rahman como Kariyat son investigadores de la Estación Experimental Agrícola de Arkansas, la rama de investigación de la División de Agricultura del Sistema de la Universidad de Arkansas.
Seguimiento de la germinación de semillas y el crecimiento de las plantas
El estudio investigó específicamente la defensa de las plantas de arroz contra el gusano cogollero. Las semillas se trataron con plasma frío y luego se irrigaron con agua activada por plasma frío, que es agua tratada con plasma frío y posee propiedades antimicrobianas. El plasma interactúa con las moléculas de agua para generar moléculas altamente reactivas que contienen oxígeno y nitrógeno, que eliminan eficazmente las bacterias.
Los resultados revelaron que las semillas de arroz tratadas con plasma frío podrían afectar negativamente el crecimiento y desarrollo de los gusanos cogolleros.
Los investigadores también observaron indicios de un mejor crecimiento de las plantas , como un mayor crecimiento de las hojas. También observaron una tasa de germinación más rápida en las plantas tratadas con plasma frío, aunque esto no fue estadísticamente significativo. Se ha descubierto que el plasma frío puede aumentar la germinación al erosionar la superficie de la semilla.
Además, aunque las tasas de germinación fueron más rápidas, las plantas de control finalmente alcanzaron el crecimiento de las tratadas, lo que hizo que los recuentos de germinación final fueran similares entre las semillas sin tratamiento y las tratadas con plasma frío. Los investigadores señalan que esto sugiere que las aplicaciones de plasma frío, si bien pueden beneficiar el crecimiento inicial de la planta, no serían tan beneficiosas en etapas posteriores de su ciclo de crecimiento.
En cuanto a los impactos del estudio en el futuro, Kariyat y Rahman esperan aplicar el plasma frío al campo de la producción de alimentos orgánicos.
Rahman explicó que el Departamento de Agricultura de Estados Unidos está evaluando el plasma frío como una tecnología orgánica, abriendo potencialmente el camino a alternativas a los pesticidas.
«En el futuro, si podemos optimizar esta tecnología para la producción orgánica, creará una nueva vía para el crecimiento de alimentos orgánicos», afirmó Rahman.
Más información: Deepak Dilip et al., El plasma frío atmosférico altera las características de las plantas y afecta negativamente el crecimiento y desarrollo del gusano cogollero del arroz, Scientific Reports (2025). DOI: 10.1038/s41598-025-87560-0
