SENTAKAN PLASMA DINGIN MEMBERSIHKAN BENIH — DAN MENGACAK JAMURNYA

Penyakit tanaman sangat merugikan panen, dan petani sangat bergantung pada pestisida dan fungisida. Bahan kimia ini efektif, tetapi ada harganya: tanah yang lebih miskin, keragaman mikroba yang berkurang, mikroba yang resisten, air yang tercemar. Benih adalah sumber utama patogen tanaman: setiap benih membawa komunitas mikroorganismenya sendiri — mikrobiota benih — di dalam dan di permukaannya. Sebagian membantu tanaman kelak tumbuh dan tahan terhadap stres; sebagian lain merusak benih atau menginfeksi generasi berikutnya.

Karena itu dicarilah perlakuan yang membersihkan benih tanpa bahan kimia. Plasma atmosferik dingin adalah salah satunya: udara yang sebagian terionisasi oleh lucutan listrik, penuh elektron berenergi, ion, spesies oksigen dan nitrogen reaktif, serta cahaya. Hanya elektronnya yang “panas”, sehingga gasnya tetap mendekati suhu ruang. Kemampuannya membunuh mikroba sudah dikenal luas. Apa yang dilakukannya terhadap jamur yang kelak hidup bersama tanaman muda jauh kurang jelas.

Udara bermuatan listrik, dua elektroda

Léna Taras, Christophe Bailly, Thierry Dufour, dan rekan-rekan dari Sorbonne Université, CNRS, Inserm, École polytechnique, dan Museum Nasional Sejarah Alam Prancis menggunakan benih tanaman Arabidopsis thaliana. Mereka mengambil dua varietas, Columbia dan Landsberg, masing-masing dari dua panen terpisah yang dihasilkan di laboratorium mereka.

Benih kering diletakkan di antara dua elektroda datar berukuran 30 kali 40 sentimeter, dialiri 9 kilovolt dan 140 hertz. Lucutan listrik mengubah udara di sekitarnya menjadi plasma selama 5 atau 15 menit. Tim kemudian:

meletakkan benih di atas gel bernutrisi dan menghitung benih yang dikelilingi kapang;
mengukur seberapa keruh kaldu menjadi ketika spora yang terbilas dari benih tumbuh;
mengurutkan kode batang DNA jamur pada kecambah yang ditumbuhkan dalam kondisi steril selama sekitar seminggu.

Kapang hilang, perkecambahan utuh

Tanpa perlakuan, 20 hingga 100% benih menumbuhkan kapang yang terlihat, tergantung varietas dan panennya — kemungkinan besar sejenis Penicillium, dilihat dari struktur sporanya yang berbentuk kuas. Lima menit plasma hampir sepenuhnya menekannya. Setelah lima belas menit, tidak ada kontaminasi sama sekali yang terdeteksi, bahkan pada tumpukan yang paling tercemar. Dalam uji kaldu, spora dari benih tanpa perlakuan melipatgandakan kekeruhan 13 kali dalam 48 jam; setelah 15 menit plasma, kekeruhan tidak naik.

Dan benihnya tidak menderita: semua tumpukan tetap mencapai 100% perkecambahan dalam tiga hari, dengan kecepatan yang sama.

Diagram batang bertumpuk kelompok jamur pada kecambah dari benih tanpa perlakuan dan yang diberi perlakuan.

Jamur yang terdeteksi pada kecambah varietas Columbia (A) dan Landsberg (B), dari benih tanpa perlakuan (C) atau benih yang diberi perlakuan selama 5 atau 15 menit, untuk dua panen (A dan B). — Gambar 3, Taras dkk. (2026), Plants, arXiv:2609.37222.

Lingkungan jamur yang baru

DNA menceritakan kisah yang lebih rumit. Tiga jamur mendominasi kecambah: Penicillium olsonii, Acremonium sclerotigenum, dan Cladosporium cladosporioides.

Pada kecambah Columbia, plasma sangat mengubah komunitasnya. Pada satu panen, dua jamur dominan menjadi tidak terdeteksi atau turun di bawah 1%, sementara Cladosporium, yang awalnya di bawah 1%, naik menjadi sekitar 30% setelah 15 menit. Pada panen lainnya, pergeseran yang sama membutuhkan perlakuan yang lebih lama. Pada kecambah Landsberg, Penicillium sering tetap dominan — para penulis menduga DNA-nya berasal dari jamur yang sudah mati, karena tidak ada yang tumbuh dari benih yang diberi perlakuan — tetapi Acremonium turun di bawah 1% pada kedua panen. Cladosporium tampak paling tahan dan paling oportunis.

Para penulis berhati-hati soal statistiknya: efek keseluruhan perlakuan signifikan, tetapi perbandingan berpasangan tidak lolos koreksi untuk pengujian berganda, dan efeknya sangat bergantung pada varietas dan panen.

Kesimpulan mereka melampaui soal kebersihan. Dengan menyingkirkan jamur dominan, plasma membuka ruang yang kemudian bisa diisi mikroba lain, termasuk mikroba langka yang hidup di dalam benih. Perlakuan harus disetel agar menyingkirkan mikroba yang tidak diinginkan sambil menyisakan yang berguna — dan selanjutnya diuji pada benih tanaman pangan sungguhan, pada tumpukan besar yang tercemar secara alami, dengan mesin yang mampu memproses benih dalam jumlah besar.

Telah ditelaah sejawat: diterbitkan di jurnal Plants (2026).