ठंडे प्लाज़्मा का एक झटका बीजों को साफ़ करता है — और उनके कवकों को उलट-पुलट देता है

पौधों की बीमारियाँ फ़सलों को भारी नुक़सान पहुँचाती हैं, और किसान कीटनाशकों और कवकनाशियों पर बहुत निर्भर रहते हैं। ये रसायन असरदार हैं, पर इनकी क़ीमत चुकानी पड़ती है: कमज़ोर मिट्टी, घटती सूक्ष्मजीव विविधता, प्रतिरोधी सूक्ष्मजीव, प्रदूषित पानी। बीज पौधों के रोगाणुओं का एक बड़ा स्रोत हैं: हर बीज अपने भीतर और अपनी सतह पर सूक्ष्मजीवों का अपना समुदाय लेकर चलता है — बीज माइक्रोबायोटा (seed microbiota)। कुछ भावी पौधे को बढ़ने और तनाव झेलने में मदद करते हैं; दूसरे बीज को नुक़सान पहुँचाते हैं या अगली पीढ़ी को संक्रमित करते हैं।

इसीलिए ऐसे उपचारों की खोज हो रही है जो बिना रसायनों के बीजों को साफ़ करें। ठंडा वायुमंडलीय प्लाज़्मा (cold atmospheric plasma) उनमें से एक है: विद्युत विसर्जन से आंशिक रूप से आयनित हवा, जो ऊर्जावान इलेक्ट्रॉनों, आयनों, क्रियाशील ऑक्सीजन और नाइट्रोजन प्रजातियों और प्रकाश से भरी होती है। केवल इलेक्ट्रॉन “गर्म” होते हैं, इसलिए गैस लगभग कमरे के तापमान पर रहती है। सूक्ष्मजीवों को मारने की इसकी क्षमता सर्वविदित है। पर यह उन कवकों के साथ क्या करता है जो बाद में नन्हे पौधे के साथ रहते हैं, यह बहुत कम स्पष्ट था।

विद्युतीकृत हवा, दो इलेक्ट्रोड

लेना तारास, क्रिस्तॉफ़ बायी, तिएरी दुफ़ूर और सोर्बोन विश्वविद्यालय, CNRS, Inserm, इकोल पॉलिटेक्निक और फ़्रांस के राष्ट्रीय प्राकृतिक इतिहास संग्रहालय के उनके सहकर्मियों ने अरेबिडॉप्सिस थालियाना (Arabidopsis thaliana) पौधे के बीजों का इस्तेमाल किया। उन्होंने दो किस्में लीं, कोलंबिया और लैंड्सबर्ग, हर एक उनकी प्रयोगशाला में तैयार दो अलग-अलग फ़सलों से।

सूखे बीज 30 गुणा 40 सेंटीमीटर के दो सपाट इलेक्ट्रोडों के बीच रखे गए, जिन्हें 9 किलोवोल्ट और 140 हर्ट्ज़ पर चलाया गया। विसर्जन ने आसपास की हवा को 5 या 15 मिनट के लिए प्लाज़्मा में बदल दिया। फिर टीम ने:

• बीजों को पोषक जेल पर रखा और उन बीजों को गिना जिनके चारों ओर फफूंद उगी;
• मापा कि बीजों से धुलकर निकले बीजाणुओं के बढ़ने पर एक शोरबा कितना धुँधला हुआ;
• लगभग एक सप्ताह तक निर्जीवाणुक परिस्थितियों में उगाए गए पौधों में एक कवक DNA बारकोड का अनुक्रमण किया।

फफूंद ग़ायब, अंकुरण सुरक्षित

बिना उपचार के, किस्म और फ़सल के अनुसार 20 से 100% बीजों पर दिखने वाली फफूंद उग आई — उसकी ब्रश जैसी बीजाणु-संरचनाओं को देखते हुए, सबसे अधिक संभावना है कि यह एक पेनिसिलियम (Penicillium) थी। पाँच मिनट के प्लाज़्मा ने इसे लगभग पूरी तरह दबा दिया। पंद्रह मिनट के बाद कोई संदूषण पाया ही नहीं गया, सबसे ज़्यादा संदूषित खेप पर भी। शोरबा परीक्षण में, बिना उपचार वाले बीजों के बीजाणुओं ने 48 घंटों में धुँधलेपन को 13 गुना कर दिया; 15 मिनट के प्लाज़्मा के बाद यह बढ़ा ही नहीं।

और बीजों को कोई नुक़सान नहीं हुआ: सभी खेपें फिर भी तीन दिनों के भीतर 100% अंकुरण तक पहुँचीं, उसी रफ़्तार से।

कोलंबिया (A) और लैंड्सबर्ग (B) किस्मों के पौधों में पाए गए कवक, बिना उपचार वाले बीजों (C) या 5 या 15 मिनट उपचारित बीजों से, दो फ़सलों (A और B) के लिए। — चित्र 3, तारास एवं अन्य (2026), Plants, arXiv:2609.37222।

एक नया कवक पड़ोस

DNA ने एक ज़्यादा जटिल कहानी बताई। पौधों में तीन कवक प्रभावी थे: Penicillium olsonii, Acremonium sclerotigenum और Cladosporium cladosporioides।

कोलंबिया के पौधों में प्लाज़्मा ने समुदाय को ज़ोरदार ढंग से बदल दिया। एक फ़सल में, दोनों प्रभावी कवक पकड़ में आना बंद हो गए या 1% से नीचे गिर गए, जबकि क्लैडोस्पोरियम (Cladosporium), जो शुरू में 1% से कम था, 15 मिनट के बाद लगभग 30% तक पहुँच गया। दूसरी फ़सल में, यही बदलाव लाने के लिए लंबे उपचार की ज़रूरत पड़ी। लैंड्सबर्ग के पौधों में पेनिसिलियम अक्सर प्रभावी बना रहा — लेखकों का मानना है कि उसका DNA मृत कवकों से आया था, क्योंकि उपचारित बीजों से कुछ नहीं उगा — लेकिन एक्रेमोनियम (Acremonium) दोनों फ़सलों में 1% से नीचे गिर गया। क्लैडोस्पोरियम सबसे प्रतिरोधी और अवसरवादी दिखा।

लेखक आँकड़ों को लेकर सतर्क हैं: उपचार के समग्र प्रभाव सार्थक थे, लेकिन जोड़ीवार तुलनाएँ बहु-परीक्षण सुधार (correction for multiple testing) के बाद टिक नहीं पाईं, और प्रभाव किस्म और फ़सल पर बहुत निर्भर था।

उनका निष्कर्ष स्वच्छता से आगे जाता है। प्रभावी कवकों को हटाकर, प्लाज़्मा ऐसी जगह खाली करता है जिसे फिर दूसरे सूक्ष्मजीव, जिनमें बीज के भीतर रहने वाले दुर्लभ सूक्ष्मजीव भी शामिल हैं, भर सकते हैं। उपचारों को इस तरह साधना होगा कि वे अवांछित सूक्ष्मजीवों को हटाएँ और उपयोगी सूक्ष्मजीवों को बचाए रखें — और आगे उनका परीक्षण असली फ़सलों के बीजों पर, प्राकृतिक रूप से संदूषित बड़ी खेपों पर, और ऐसी मशीनों के साथ करना होगा जो बड़ी मात्रा में बीजों का उपचार कर सकें।

सहकर्मी-समीक्षित: Plants पत्रिका में प्रकाशित (2026)।