Благодаря внедрению плазменных технологий фермеры могут сократить использование агрохимикатов и повысить урожайность, а также защитить запасы зерна на хранении. В тепличной гидропонике плазменные технологии позволяют качественно и быстро очищать воду от патогенов.
Проект WIR «Физика для продуктов питания», финансируемый Федеральным министерством исследований, технологий и космоса Германии (BMFTR), завершился после восьми лет работы. На заключительном мероприятии 19 ноября 2025 года в Нойбранденбурге исследователи и партнеры проекта поделились основными результатами и практическими применениями для сельского хозяйства и производства продуктов питания. Инициатива была запущена Нойбранденбургским университетом прикладных наук и Институтом плазменных исследований и технологий им. Лейбница (INP).
Целью консорциума было развитие физических технологий, поддерживающих устойчивое производство продуктов питания — от обработки семян и систем выращивания до хранения, переработки, концепций теплиц и экологически чистых водных циклов.
Результаты показывают, как подходы, основанные на физических принципах, могут повысить урожайность, сократить затраты и минимизировать воздействие на окружающую среду.
Плазменная обработка оказалась особенно эффективной на нескольких этапах сельскохозяйственного производства. Для семян плазма инактивировала патогены так же эффективно, как и химическая обработка, увеличивая всхожесть озимого ячменя на 10–40% и повышая урожайность примерно на 5%. Новый процесс дезинфекции, разработанный в Институте плазменных технологий, получил европейский патент в октябре 2025 года.
В полевых условиях плазменные технологии продемонстрировали потенциал в рамках комплексной борьбы с вредителями. Испытания показали улучшение роста растений и повышение устойчивости к стрессовым факторам, а также измеримые различия в степени поражения листьев и урожайности — первые признаки практического и стабильного применения для фермеров.
Для хранения зерна плазма успешно инактивировала плесень и вредителей, таких как зерновой жук. Это привело к разработке конвейерных систем плазменной обработки и возможности обработки воздуха в силосах. Полномасштабные испытания на 30-тонном зерновом силосе помогли оптимизировать рабочие параметры. Согласно пресс- релизу INP, высокий интерес фермеров отражает растущий спрос на решения для хранения без использования химикатов.
Также были усовершенствованы физические технологии очистки воды, сочетающие фильтрацию, ультразвук, озон, УФ-излучение и плазму для снижения уровня загрязняющих веществ и микроорганизмов. Демонстрационные образцы уже были применены в сотрудничестве с компаниями Zuckerfabrik Anklam и Störtebeker Braumanufaktur, показав свою актуальность как для сельского хозяйства, так и для пищевой промышленности.
В условиях тепличного производства крупная гидропонная система, рассчитанная на более чем 3000 растений, позволила исследователям протестировать плазменные процессы в условиях, близких к коммерческим. Вода, обработанная плазмой, соответствовала гигиеническим стандартам, сопоставимым с химическими реагентами, снижала потребность в азотных удобрениях и способствовала здоровому развитию растений, демонстрируя большой потенциал для современных, ресурсоэффективных тепличных систем.
На протяжении всего проекта тесное сотрудничество с промышленностью обеспечивало практическую значимость и готовность к внедрению. Плазма, получаемая физическим путем, не содержит химических веществ, не оставляет отходов и является ресурсоэффективной, что соответствует растущему интересу фермеров к устойчивым технологиям. Проект «Физика для продуктов питания» способствовал созданию значительного регионального опыта в области физических процессов для сельского хозяйства и производства продуктов питания, что привело к реализации 12 дополнительных совместных проектов и около 30 новых партнерских соглашений в этом секторе.
Источник: Институт плазмы и технологий им. Лейбница (INP).