Influence of Plasma-Activated Water on Physical and Physical–Chemical Soil Properties

Recently, the bactericidal and fungicidal effects of plasma-activated water (PAW) have been confirmed for its application in agriculture. Although the PAW application is beneficial in plant growth, no information is available about processes induced by PAW in soil. This paper gives the first experimental results about PAW’s influence on selected physical and physical–chemical properties of soil. PAW was prepared using the dielectric barrier discharge (DBD) operating in the multistreamer mode at a frequency of 11 kHz. The total energy consumption was 60 J/ml. The obtained results show minimal changes in the natural water evaporation from the soil exposed to PAW, slower tap water absorption if a higher amount of PAW (16 doses per 10 ml to 90 g of the soil) is applied, as well as water retention in the soil of over 30%. The soil pH remains in the neutral range of values even at the highest applied PAW amount of 1.7 weight of soil, which represents the best conditions with respect to the plant growth. Thus, we can conclude that the PAW application, even at high amounts, has no negative influence on the physical and physical–chemical properties of soil and it can be safely applied in sustainable, environmentally friendly agriculture.
V současné době již byly potvrzeny antibakteriální a fungicidní účinky plazmatem aktivované vody (PAW) využitelné v zemědělství. Přestože je aplikace PAW přínosná pro růst rostlin, nejsou zatím dostupné žádné informace o procesech způsobených PAW v půdě. Tento článek poskytuje první experimentální výsledky o vlivu PAW na vybrané fyzikální a fyzikálně-chemické vlastnosti půdy. PAW byla připravena pomocí dielektrického bariérového výboje (DBD) pracujícího ve vícekanálovém módu s frekvencí 11 kHz. Celková spotřeba energie činila 60 J/ml. Získané výsledky ukázaly minimální změny v přirozeném vypařování vody z půdy vystavené účinkům PAW, pomalejší absorpci kohoutkové vody při vyšším množství použité PAW (16 dávek po 10 ml na 90 g půdy) a také zádrž vody v půdě přes 30 %. pH půdy zůstalo v neutrálních hodnotách i při vysokém množství aplikované PAW v hmotnostním poměru 1.7 k půdě, který představuje nejlepší podmínky s ohledem na růst rostlin. Proto můžeme shrnout, že aplikace PAW i ve vysokém množství nemá negativní vliv na fyzikální ani fyzikálně-chemické vlastnosti půdy, a může být tudíž bezpečně aplikována v udržitelném, ekologicky příznivém zemědělství.