EIN STOSS KALTES PLASMA REINIGT SAMEN – UND MISCHT IHRE PILZE NEU

Pflanzenkrankheiten kosten die Landwirtschaft viel, und Landwirte setzen stark auf Pestizide und Fungizide. Diese Chemikalien wirken, haben aber ihren Preis: ärmere Böden, weniger mikrobielle Vielfalt, resistente Mikroben, verschmutztes Wasser. Samen sind eine wichtige Quelle von Pflanzenkrankheitserregern: Jeder Samen trägt innen und auf seiner Oberfläche seine eigene Gemeinschaft von Mikroorganismen – das Samenmikrobiom. Manche helfen der künftigen Pflanze beim Wachsen und beim Widerstand gegen Stress; andere schädigen den Samen oder infizieren die nächste Generation.

Daher die Suche nach Behandlungen, die Samen ohne Chemikalien reinigen. Kaltes Atmosphärenplasma ist eine davon: durch eine elektrische Entladung teilweise ionisierte Luft, voller energiereicher Elektronen, Ionen, reaktiver Sauerstoff- und Stickstoffspezies und Licht. Nur die Elektronen sind „heiß“, sodass das Gas nahe Raumtemperatur bleibt. Seine mikrobentötende Wirkung ist gut bekannt. Was es mit den Pilzen macht, die später mit der jungen Pflanze leben, war viel weniger klar.

Elektrisierte Luft, zwei Elektroden

Léna Taras, Christophe Bailly, Thierry Dufour und Kollegen von der Sorbonne Université, dem CNRS, dem Inserm, der École polytechnique und dem Nationalen Naturkundemuseum Frankreichs verwendeten Samen der Pflanze Arabidopsis thaliana. Sie nahmen zwei Sorten, Columbia und Landsberg, jeweils aus zwei getrennten, in ihrem Labor erzeugten Ernten.

Die trockenen Samen wurden zwischen zwei flache Elektroden von 30 mal 40 Zentimetern gelegt, betrieben mit 9 Kilovolt und 140 Hertz. Die Entladung verwandelte die umgebende Luft 5 oder 15 Minuten lang in Plasma. Danach hat das Team:

• Samen auf ein Nährgel gelegt und diejenigen gezählt, um die herum Schimmel wuchs;
• gemessen, wie trüb eine Nährbrühe wurde, wenn die von den Samen abgewaschenen Sporen wuchsen;
• einen pilzlichen DNA-Barcode in Keimlingen sequenziert, die etwa eine Woche unter sterilen Bedingungen gewachsen waren.

Schimmel weg, Keimung intakt

Ohne Behandlung entwickelten je nach Sorte und Ernte 20 bis 100 % der Samen sichtbaren Schimmel – höchstwahrscheinlich ein Penicillium, nach seinen pinselförmigen Sporenträgern zu urteilen. Fünf Minuten Plasma unterdrückten ihn fast vollständig. Nach fünfzehn Minuten wurde überhaupt keine Kontamination mehr festgestellt, selbst bei der am stärksten belasteten Charge. Im Brühetest vervielfachten Sporen unbehandelter Samen die Trübung in 48 Stunden um das 13-Fache; nach 15 Minuten Plasma stieg sie nicht an.

Und die Samen litten nicht: Alle Chargen erreichten weiterhin innerhalb von drei Tagen 100 % Keimung, gleich schnell.

In Keimlingen der Sorten Columbia (A) und Landsberg (B) nachgewiesene Pilze, aus unbehandelten Samen (C) oder 5 bzw. 15 Minuten behandelten Samen, für zwei Ernten (A und B). — Abbildung 3, Taras et al. (2026), Plants, arXiv:2609.37222.

Eine neue Pilznachbarschaft

Die DNA erzählte eine komplexere Geschichte. Drei Pilze dominierten die Keimlinge: Penicillium olsonii, Acremonium sclerotigenum und Cladosporium cladosporioides.

In Columbia-Keimlingen formte das Plasma die Gemeinschaft stark um. In einer Ernte wurden die beiden vorherrschenden Pilze unnachweisbar oder fielen unter 1 %, während Cladosporium, anfangs unter 1 %, nach 15 Minuten auf etwa 30 % stieg. In der anderen Ernte brauchte dieselbe Verschiebung die längere Behandlung. In Landsberg-Keimlingen blieb Penicillium oft vorherrschend – die Autoren vermuten, dass seine DNA von abgestorbenen Pilzen stammte, da aus behandelten Samen nichts wuchs –, aber Acremonium fiel in beiden Ernten unter 1 %. Cladosporium erwies sich als der widerstandsfähigste und opportunistischste.

Bei der Statistik sind die Autoren vorsichtig: Die Gesamteffekte der Behandlung waren signifikant, doch paarweise Vergleiche hielten der Korrektur für multiples Testen nicht stand, und der Effekt hing stark von Sorte und Ernte ab.

Ihr Fazit geht über Hygiene hinaus. Indem Plasma vorherrschende Pilze beseitigt, schafft es Platz, den andere Mikroben, darunter seltene, die im Inneren des Samens leben, dann füllen können. Behandlungen müssen so abgestimmt werden, dass sie die unerwünschten Mikroben entfernen und die nützlichen schonen – und als Nächstes an echtem Saatgut von Nutzpflanzen getestet werden, an großen, natürlich kontaminierten Partien, mit Maschinen, die Samen im hohen Durchsatz behandeln können.

Begutachtet (Peer Review): erschienen in der Fachzeitschrift Plants (2026).