Synergistic effects of non-thermal plasma and plasma-activated water on germination, water uptake, and early growth of diverse crop seeds
บทความนี้ศึกษาผลของปฏิกิริยาร่วมระหว่าง non-thermal plasma (NTP) และการรดน้ำด้วย plasma-activated water (PAW) ต่อการงอกของเมล็ด การดูดน้ำ และการเติบโตระยะแรกของเมล็ดพืช 5 ชนิด (barley, mustard, garden cress, buckwheat, carrot) โดยใช้ DBD สำหรับ discharge เมล็ด (argon NTP 3 นาที) และใช้ gliding arc discharge สำหรับการสร้าง PAW (5 และ 10 นาที) พบว่า PAW ทำให้คุณสมบัติน้ำเปลี่ยน (pH ลดลง, การนำไฟฟ้าเพิ่ม และมีไนเตรท/ไนไตรท์/แอมโมเนียเพิ่ม) และผลของปฏิกิริยาร่วม NTP+PAW ทำให้การงอกดีขึ้น (เปอร์เซ็นต์งอกเพิ่ม, MGT ลดลง, CVG/GI/GV เพิ่มขึ้น) รวมถึงการดูดน้ำ (imbibition) และความยาวต้นกล้าเพิ่มขึ้น โดยที่ระยะเวลาในการ discharge ส่งผลต่อผลลัพธ์ของการทดลองนี้ (10 นาทีให้ผลเด่นกว่า 5 นาที) แต่มีความแตกต่างตามชนิดเมล็ด — บางชนิดมีผลอิ่มตัวหรือเกิด oxidative stress เมื่อ RONS มากเกินไป ซึ่งสามารถสรุปได้ว่า NTP+PAW มีศักยภาพเป็นวิธี priming ที่ยั่งยืนสำหรับการเกษตร แต่ต้องปรับพารามิเตอร์ตามชนิดพืชและศึกษากลไกเชิงโมเลกุลเพิ่มมากขึ้น
Highlight
- PAW เปลี่ยนคุณสมบัติน้ำ — pH↓, EC↑, มี NO₃⁻/NO₂⁻/แอมโมเนีย เพิ่ม — เป็นแหล่งไนโตรเจนที่ช่วยเมล็ดงอก
- NTP (seed) + PAW (irrigation) ให้ผลสังเคราะห์: เพิ่มการดูดน้ำ งอกเร็วขึ้น และต้นกล้าเติบโตดีขึ้น — แต่มีผลแตกต่างตามชนิดพืช
- ต้องปรับเวลา/พลังงานเพื่อลดความเสี่ยงต่อการเกิด oxidative stress และเพื่องานทดลองสามารถนำไปใช้เชิงปฏิบัติได้
