Cold Plasma Effects on Irrigation Water and Crop Growth in Faba Bean and Wheat

Abstract

هدفت هذه الدراسة إلى التحقيق في تأثير مياه الري المعالجة بالبلازما على إنبات ونمو أربعة أصناف نباتية، وهي: صنفان من الفول العريض (Vicia faba L. – Fito Histal، Haba Fava) وصنفان من القمح (القمح اللين HD1220، والقمح الصلب Amar 06). وقد تم تصميم التجربة باستخدام معاملتي ري رئيسيتين (ماء غير معالج وماء معالج بالبلازما)، وتم تطبيق كل معاملة على كل صنف بثلاث مكررات. شملت الدراسة مجموعة شاملة من المؤشرات البيولوجية، مثل معدل وسرعة الإنبات، والصفات المورفولوجية (طول النبات، عدد الأوراق، قطر الساق)، والمعايير الفسيولوجية (محتوى الكلوروفيل الكلي ومستوى السكريات الذائبة). كما تم تحليل الخصائص التشريحية لأعضاء النبات الأساسية (الورقة، الساق، الجذر) في نباتات القمح. أظهرت النتائج أن الري بالماء المعالج بالبلازما أدى إلى تحسين ملحوظ في معظم المعايير المقاسة مقارنة بالماء غير المعالج. وقد لوحظت تحسينات كبيرة في معدلات الإنبات، ومؤشرات النمو الخضري، والمحتوى البيوكيميائي. كما ساهمت المعالجة في تعزيز البنية التشريحية، خاصة لدى نباتات القمح. تُبرز هذه النتائج الإمكانات الواعدة لمعالجة المياه بالبلازما كإجراء زراعي فعال وآمن لتحسين الإنبات والأداء الخضري في نباتي الفول والقمح، مما يجعلها خيارًا واعدًا ضمن استراتيجيات الزراعة المستدامة الهادفة إلى رفع إنتاجية المحاصيل. Abstract: This study aimed to investigate the effects of plasma-treated irrigation water on the germination and vegetative growth of four plant cultivars: two cultivars of faba bean (Vicia faba L. – Fito Histal , Haba Fava) and two wheat cultivars (blé tendre HD1220 , blé dur Amar 06( The experimental design involved two main irrigation treatments (untreated water and plasma-treated water), applied to each cultivar with three replications per treatment. A comprehensive set of biological indicators was assessed, including germination rate and speed, morphological traits (plant height, leaf number, stem diameter), and physiological parameters (total chlorophyll content and soluble sugar levels). For wheat plants, anatomical characteristics of key plant organs (leaf, stem, and root) were also analyzed. The results revealed that irrigation with plasma-treated water significantly enhanced most of the evaluated parameters compared to untreated water. Notable improvements were observed in germination rates, vegetative growth metrics, and biochemical contents. Moreover, the treatment contributed to the reinforcement of anatomical structures, particularly in wheat plants. These findings highlight the potential of plasma water treatment as an effective and safe agronomic practice to boost germination and vegetative performance in both faba bean and wheat. This approach may serve as a promising component in sustainable agriculture strategies aimed at improving crop productivity.