Namen in cilji raziskave:
Uporaba fungicidov in drugih razkužil predstavlja določeno tveganje za okolje, uporabnika sredstev in tudi potrošnika. Uporabo in s tem povezano tveganje je mogoče zmanjšati z alternativnimi tehnikami zaščite rastlin v vseh fazah razvoja od semen do pakiranega pridelka v živilskih trgovinah. Znane so različne rešitve od uporabe bioloških reagentov do fizikalnega obsevanja. Večina teh rešitev ni splošno uporabna zaradi stranskih učinkov, visoke cene ali pa preprosto zaradi negativnega odnosa javnosti do inovacij v kmetijstvu. Prav slednje ni zanemarljivo, saj imamo bogate (večinoma negativne) izkušnje pri uvajanju inovacij, na primer v energetiki (negativen prizvok vsega, kar je povezano z jedrskimi tehnologijami, odklonilen odnos do vetrnih elektrarn, zanemarljiva uporaba sončnih virov itd). Med najnovejše metode z nizkim tveganjem, ki nakazujejo dejanski potencial zmanjšanja uporabe FFS v kmetijstvu, spada obdelava z nizkotemperaturno plinsko plazmo.
Cilji:
- izvesti kritični pregled obstoječe literature glede uporabe plinske plazme v kmetijstvu,
- preučiti potencial razkuževanja ekološkega in konvencionalnega semenskega materiala izbranih poljščin in zelenjadnic z uporabo plinske plazme,
- preučiti potencial zmanjšanja vsebnosti mikotoksinov v žitih z uporabo plinske plazme,
- preučiti vpliv na skladiščne sposobnosti ter ohranjanje kakovosti izbranih zelenjadnic in jagodičja z uporabo plinske plazme,
- preučiti morebiten vpliv uporabe plinske plazme na razvoj rastlin,
- pripraviti smernice za optimizacijo parametrov plazemske obdelave semena in izbranih pridelkov.
Končni cilj predlaganega projekta je bila kritična presoja o možnostih za izboljšanje produktivnosti in zmanjšanje odvisnosti od uporabe fungicidov v slovenskem kmetijstvu in prehrambni industriji z uporabo plinske plazme.
Rezultati:
Vodilni državi na svetu na področju plazemskega kmetijstva sta Japonska in Koreja. Uporaba plazemskih tehnologij se je posebej uveljavila v hidroponiki in aeroponiki. Plazemska obdelava semen zagotavlja hitro kaljivost, čeprav poljski poskusi v okviru projekta tega niso pokazali.
V Sloveniji ni celovite strategije za plazemsko kmetijstvo, a raziskave kažejo potencial pri plazemski dekontaminaciji površin in odstranjevanju mikotoksinov. Plazemske tehnologije so prepoznane kot ključne v Slovenski strategiji pametne specializacije (S4) in Strateškem razvojnem inovacijskem partnerstvu (SRIP). V okviru velikega projekt (Demo-piloti) je bil cilj izdelati demonstracijo mobilne naprave za razkuževanje semen. Razvita mobilna naprava, ki vsebuje nizkotlačen plazemski sistem, omogoča hitro obdelavo semen koruze, pšenice in fižola. Tekom CRP projekta so s partnerjem Interkorn d. o. o. dodelali mobilni plazemski reaktor, da je omogočal izvedbo obdelav semen v manjših količinah, ki so primerna za laboratorijsko analizo. Prav tako so prišli do pomembnih izsledkov, ki bodo pripomogli k optimizaciji pilotnega mobilnega sistema in s tem vse bližji širši uporabi plazme za dekontaminacijo semen. Največji izziv so v tem delu zaznali pri potrebah po analizi degradacijskih produktov, ki lahko ostanejo na površini plazemsko obdelanih semen, kot tudi pri analizah prehranske vrednosti tako obdelanih semen.
Tekom raziskav so se dotaknili tudi področja biofortifikacije semen, kar je skupaj z učinkom dekontaminacije, kot tudi preučevanjem učinkov plazme na prehransko vrednost lahko dodaten doprinos. Sedem elementov – železo (Fe), cink (Zn), magnezij (Mg), baker (Cu), kalcij (Ca), selen (Se) in jod (I) pogosto primanjkuje v prehrani ljudi, kar negativno vpliva na zdravje ljudi. Velik napredek pri zmanjševanju podhranjenosti je bil dosežen pri povečanju koncentracij teh elementov v užitnih rastlinskih tkivih s postopkom biofortifikacije. Povečanje gostote elementov v pridelku je mogoče doseči z agronomskimi praksami, namenjenimi povečanju fitorazpoložljivosti pomanjkljivega elementa z gnojenjem tal ali s foliarno uporabo spojin, ki vsebujejo elemente, kot tudi z žlahtnjenjem rastlin in/ali transgenskimi tehnikami za razvoj rastlin z boljšo učinkovitostjo uporabe elementov. Plazemska obdelava povečuje hidrofilnost površin semen, kar lahko izboljša privzem hranil. Nadaljnje raziskave plazemske obdelave in njene vloge v biofortifikaciji semen so potrebne, saj lahko pomembno vplivajo na lastnosti živil, zlasti kalčkov, ki so priljubljeni v zdravi prehrani. Regularno uživanje biološko obogatenih izdelkov lahko privede do izboljšanja zdravja in prehrane.
Ključne besede: plinska plazma, mitotoksini, žita, koruza, pšenica, fižol, biofortifikacija, razkuževanje ekološkega in konvencionalnega semenskega materiala
