ПОВЫШЕНИЕ РОСТА И ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ ХЛОПЧАТНИКА С ПОМОЩЬЮ ПЛАЗМО-АКТИВИРОВАННЫХ ЖИДКОСТЕЙ

Наукосфера. №10 (2), 2025 Биологические науки ISSN 2542-0402 58 http://nauko-sfera.ru/ УДК 577.359 DOI 10.5281/zenodo.17470906 Научная статья ПОВЫШЕНИЕ РОСТА И ЗАСУХОУСТОЙЧИВОСТИ ХЛОПЧАТНИКА С ПОМОЩЬЮ ПЛАЗМО-АКТИВИРОВАННЫХ ЖИДКОСТЕЙ ENHANCING COTTON (GOSSYPIUM HIRSUTUM L.) GROWTH AND DROUGHT RESILIENCE USING PLASMA-ACTIVATED LIQUIDS ШУМЕЙКО СЕРГЕЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ, младший научный сотрудник, Институт общей физики им. А.М. Прохорова РАН. SHUMEYKO SERGEY ALEKSANDROVICH, Junior Researcher, Prokhorov General Physics Institute of the Russian Academy of Sciences. В статье исследуется проблема повышения продуктивности и устойчивости сельскохозяйственных культур с использованием экологически безопасных методов. Рассматривается применение плазмо-активированных жидкостей (PAL) в качестве биостимулятора для хлопчатника. Выявлены ключевые факторы эффективности PAL, такие как состав активных форм кислорода и азота, способ обработки (предпосевная обработка семян или полив растений) и условия выращивания. Определено положительное влияние ПАЖ на полевую всхожесть семян, усиление ростовых процессов, повышение урожайности и устойчивости растений к водному дефициту. Подчеркивается значимость активации защитных механизмов фотосинтетического аппарата для формирования устойчивости к стрессу. Обосновывается перспективность применения PAW для экологизации сельского хозяйства и повышения урожайности в неблагоприятных условиях. The article addresses the problem of enhancing the productivity and stress tolerance of agricultural crops through environmentally sustainable approaches. It focuses on the application of plasma-activated liquids (PAL) as biostimulants for cotton cultivation. The study identifies key determinants of PAL efficacy, including the composition of reactive oxygen and nitrogen species, the mode of application (seed pretreatment or plant irrigation), and environmental growing conditions. The findings demonstrate a positive impact of PAL on field seed germination, stimulation of vegetative growth, improvement of crop yield, and enhancement of plant tolerance to water deficit. Particular emphasis is placed on the activation of protective mechanisms within the photosynthetic apparatus as a critical factor in the development of stress resilience. The research substantiates the potential of PAL utilization as a promising strategy for the ecological intensification of agriculture and for increasing crop productivity under adverse environmental conditions. Ключевые слова: плазмо-активированные жидкости, хлопчатник, биостимуляторы, всхожесть семян, устойчивость к засухе, фотосинтез, урожайность, реактивные формы кислорода, экологическое земледелие. Key words: plasma-activated liquids, cotton, biostimulants, seed germination, drought tolerance, photosynthesis, crop yield, reactive oxygen species, sustainable agriculture. ведение. Рост численности населения в мире сопровождается постоянным увеличением спроса на сельскохозяйственную продукцию [3]. В условиях ограниченности пахотных зеВ Наукосфера. №10 (2), 2025 Биологические науки ISSN 2542-0402 59 http://nauko-sfera.ru/ мель и ресурсов перед современным аграрным производством стоит задача повышения урожайности и устойчивости культур при одновременном снижении негативного воздействия на окружающую среду [18]. Традиционные методы интенсификации сельского хозяйства включают использование химических удобрений и пестицидов [12], применение генетически модифицированных организмов, строительство теплиц и парников, а также внедрение гидропонных, аэропонных и капельных систем орошения [13]. Однако такие подходы имеют ряд существенных ограничений. Химизация агротехнологий может приводить к деградации почв и загрязнению водных ресурсов, а использование ГМО остаётся предметом этических и законодательных споров. В связи с этим становится всё более актуальным поиск экологически безопасных и ресурсосберегающих технологий, способных повысить продуктивность растений и их устойчивость к неблагоприятным факторам среды. Современная агротехнология нуждается в инновационных решениях, направленных на обеспечение устойчивого сельского хозяйства без ущерба для экосистем. Одним из перспективных направлений является использование физических методов воздействия на растения и семена. К таким методам относятся обработка постоянным или переменным магнитным полем [16], применение фотоконверсионных покрытий в теплицах [11], использование бактериальных инокулянтов и биостимуляторов [9], а также предпосевная обработка семян плазменным разрядом [7]. Особое внимание в последние годы привлекают плазмоактивированные жидкости (Plasma-Activated Liquids, PAL), представляющие собой воду или растворы, обработанные плазмой [15]. Несмотря на накопленные данные о положительном влиянии PAL на рост и развитие растений, остаются недостаточно изученными механизмы их действия на уровне физиологии и биохимии растений, особенно в отношении взрослой фазы развития и устойчивости к абиотическим стрессам, включая водный дефицит. Решение данной научной задачи имеет важное значение для разработки новых, безопасных и энергоэффективных технологий в растениеводстве. Обзор литературы. Обработка воды или других жидкостей плазменным разрядом инициирует каскад окислительно-восстановительных реакций, приводящих к изменению их химического состава. В результате образуются реакционноспособные формы кислорода (ROS) и реакционноспособные формы азота (RNS), которые в совокупности формируют биологически активную среду [17]. Хотя большинство ROS и RNS являются короткоживущими соединениями, плазмоактивированные жидкости в стабильном состоянии содержат долговечные компоненты — перекись водорода (H₂O₂), нитриты (NO₂⁻) и нитраты (NO₃⁻). Качественный и количественный состав PAL зависит от ряда факторов: метода активации (над поверхностью жидкости или в её объёме), времени воздействия, типа плазменного разряда, рабочей атмосферы (воздух, кислород, аргон, гелий, азот и их смеси), а также состава исходной жидкости. Наиболее часто для получения PAL используются такие типы разрядов, как диэлектрический барьерный, тлеющий, коронный, искровой, скользящий дуговой и плазменная струя [7]. Первоначально плазмо-активированные жидкости нашли применение в медицине и пищевой промышленности, где использовались для дезинфекции инструментов и поверхностей. Однако в последние годы интерес к PAL стремительно растёт в области сельского хозяйства, поскольку активные кислородные и азотные формы оказывают выраженное физиологическое воздействие на растения [10]. ROS и RNS выступают сигнальными молекулами, регулирующими рост, прорастание семян и устойчивость к стрессам. Существует несколько основных механизмов действия PAL на растения. Во-первых, ROS вызывают микротрещины и химические изменения на поверхности семян, повышая Наукосфера. №10 (2), 2025 Биологические науки ISSN 2542-0402 60 http://nauko-sfera.ru/ гидрофильность оболочки и способствуя более быстрому поглощению воды [5; 14]. Вовторых, нитраты и нитриты, входящие в состав PAL, служат дополнительным источником азота, который используется растением в метаболических процессах [4]. В-третьих, перекись водорода и нитрат-ионы могут снижать уровень абсцизовой кислоты — фитогормона, ингибирующего прорастание и рост растений [2]. Кроме того, применение PAL положительно влияет и на взрослые растения: они получают дополнительный источник азота [1], а перекись водорода в составе раствора выступает как сигнальный метаболит, активирующий антиоксидантные системы и повышающий устойчивость растений к засухе и другим стрессовым факторам [8]. Тем не менее, несмотря на значительный прогресс в понимании процессов, происходящих при использовании плазменно-активированных жидкостей, влияние PAL на физиологию растений в условиях водного дефицита и других стрессов требует дальнейшего комплексного изучения. Цели и задачи исследования. Цель настоящего исследования заключается в комплексном изучении влияния плазменно-активированных жидкостей на рост, развитие и устойчивость хлопчатника (Gossypium hirsutum L.) на различных стадиях онтогенеза — от прорастания семян до формирования урожая — в лабораторных и полевых условиях. Для достижения поставленной цели были определены следующие задачи исследования: 1. Разработка и характеристика образцов PAL, включая:  плазмо-активированную воду (PAW), полученную при помощи микроволнового плазмотрона при атмосферном давлении;  плазмо-активированный раствор нитрата калия (PAKNO₃), синтезированный в электрохимической ячейке. 2. Определение физико-химических параметров PAL, включая концентрации долгоживущих активных форм кислорода и азота (H₂O₂, NO₂⁻, NO₃⁻), pH и электропроводность. 3. Оценка влияния обработки семян хлопчатника различными типами PAL на лабораторную и полевую всхожесть, включая исследование действия на искусственно состаренные семена. 4. Изучение роста и развития растений, полученных из обработанных семян, в лабораторных и полевых условиях, с определением биометрических показателей и продуктивности. 5. Исследование физиологических и фотосинтетических характеристик растений при нормальных условиях и условиях водного дефицита с целью выявления защитных эффектов PAL. 6. Сравнительный анализ эффективности различных типов PAL в зависимости от их химического состава и концентрации, а также условий применения. Реализация указанных задач позволила оценить перспективность использования плазмо-активированных жидкостей в технологии выращивания хлопчатника как инновационного и экологически безопасного подхода к повышению урожайности и устойчивости растений к стрессовым факторам. Материалы и методы. Приготовление плазмо-активированных жидкостей (PAL). Для проведения экспериментов были использованы два типа плазмо-активированных жидкостей (PAL). Первый тип — плазмо-активированная вода (PAW) — получали путём обработки деионизированной воды плазмой, генерируемой микроволновым плазмотроном при атмосферном давлении в потоке воздуха [6]. Второй тип — плазмо-активированный раствор нитрата калия (PAKNO₃) — готовили обработкой 1,5 %-ного раствора KNO₃ в электрохимической ячейке с использованием платиновых электродов под действием разряда постоянного тока. Наукосфера. №10 (2), 2025 Биологические науки ISSN 2542-0402 61 http://nauko-sfera.ru/ Физико-химические характеристики измеряли непосредственно после активации. Раствор PAW содержал 200 ± 20 μМ NO₂⁻, 100 ± 10 μМ NO₃⁻ и 150 ± 20 μМ H₂O₂ при электропроводности 0,06 ± 0,002 См·см⁻¹ и pH = 5,6 ± 0,2. Раствор PAKNO₃ содержал 1320 ± 95 μМ NO₂⁻, 190 ± 28 μМ NO₃⁻ и 1,1 ± 0,4 μМ H₂O₂ при электропроводности 0,035 ± 0,002 См·см⁻¹ и pH = 10,8 ± 0,2. Все измерения проводили в течение 30–60 минут после активации. Концентрации устойчивых реакционноспособных соединений определяли спектрофотометрическими и потенциометрическими методами, pH и электропроводность — с помощью стандартных электродных датчиков. Обработка семян и исследование прорастания. Семена хлопчатника (Gossypium hirsutum L.) подвергали поверхностной стерилизации, сушке и последующему замачиванию в растворах PAW, PAKNO₃, а также в контрольных растворах (деионизированная вода или неактивированный раствор KNO₃) в течение 10 минут при комнатной температуре. Испытывались три концентрации PAW — 0,5 %, 0,75 % и 1 %. Проращивание семян проводили в лабораторных условиях при температуре 25 ± 1 °C, относительной влажности 70 % и фотопериоде 12 ч свет/12 ч тьма, а также в полевых условиях. Для моделирования стрессовой ситуации использовали искусственно состаренные семена (45 °C, 99 % влажности, 75 ч выдержки). Схема выращивания растений и полевые эксперименты. В лабораторных опытах растения выращивали в питательном растворе Хогланда с добавлением или без добавления PAL (разведение 1:100). Для имитации условий засухи объём жидкости при поливе снижали на 50 %. Полевые опыты проводились на суглинистой почве с соблюдением стандартных агротехнических норм. В течение вегетации измеряли высоту растений, выживаемость, а также основные элементы структуры урожая — число симподиальных ветвей, бутонов, цветков и коробочек. Физиологические и биохимические измерения. Содержание хлорофилла в листьях определяли с помощью хлорофиллметра CL-01 и пересчитывали в мг хлорофилла на грамм сырой массы. Относительные показатели свежей (FW/A) и сухой (DW/A) массы листьев измеряли гравиметрически. Газообменные параметры — интенсивность фотосинтеза и транспирации — определяли портативным инфракрасным газоанализатором при освещении λ = 625 нм и потоке 600 мкмоль фотонов·м⁻²·с⁻¹. Флуоресценцию хлорофилла a (ChlF) регистрировали для оценки эффективности фотосинтетического аппарата. Рассчитывали параметры Y(II), qN и Y(NO) в соответствии со стандартными методиками. Световые кривые строили при последовательном увеличении фотонного потока. Статистическая обработка данных. Все эксперименты проводились в трёх биологических повторностях. Данные обрабатывали методом однофакторного дисперсионного анализа (ANOVA) с последующим критерием Тьюки при уровне значимости p ≤ 0,05. Результаты представлены как среднее значение ± стандартное отклонение (SD). Результаты исследования. Физико-химические характеристики плазмо-активированных жидкостей. В ходе работы были получены два типа плазмо-активированных жидкостей (PAL), существенно различающихся по своему химическому составу и свойствам. Плазмоактивированная вода (PAW), полученная с использованием микроволнового плазмотрона в воздушной среде, характеризовалась повышенным содержанием перекиси водорода (≈150 Наукосфера. №10 (2), 2025 Биологические науки ISSN 2542-0402 62 http://nauko-sfera.ru/ μM) и кислой реакцией среды (pH 5,6). Плазмо-активированный раствор нитрата калия (PAKNO₃), синтезированный в электрохимической ячейке, содержал значительно больше нитритов и нитратов (в сумме ≈1500 μM), но концентрация H₂O₂ в нём была в два порядка ниже (≈1 μM), а среда имела щелочную реакцию (pH 10,8). Обе жидкости сохраняли стабильность в течение времени, достаточного для проведения биологических экспериментов (до 60 минут), а концентрации активных компонентов оставались неизменными в пределах стандартных отклонений. Влияние PAL на прорастание и всхожесть семян хлопчатника. Обработка семян хлопчатника различными типами PAL оценивалась относительно контрольных вариантов, включавших семена, замоченные в деионизированной воде и неактивированном растворе KNO₃ (табл. 1). При лабораторных условиях все образцы, включая контроль, демонстрировали 100 %-ную всхожесть, что подтверждает отсутствие фитотоксичности как у плазмо-активированных, так и у контрольных растворов. В полевых испытаниях и при моделировании стрессовых условий (искусственное старение семян, высокая температура и влажность) положительное влияние было выражено именно в вариантах с применением PAL: полевые данные показали повышение всхожести с 78 % в основном контроле (без замачивания) до 84–86 % при обработке 0,5–0,75 %-ными растворами PAW. В лабораторных опытах с состаренными семенами аналогичный прирост составил 5–10 % по сравнению с контролем. При этом обработка неактивированным KNO₃ вызывала умеренный стимулирующий эффект, что связано с поступлением ионов нитрата, однако плазменная активация раствора (PAKNO₃) усиливала этот эффект за счёт дополнительного содержания реакционноспособных форм кислорода и азота. Таким образом, сравнительный анализ с контролями подтверждает, что именно плазменная обработка жидкостей обеспечивает улучшение физиологического состояния семян и повышение их устойчивости к стрессовым факторам. Таблица 1. Влияние PAL на прорастание семян хлопчатника в лабораторных и полевых условиях Экспериментальные группы Лабораторный эксперимент Полевой эксперимент Лабораторный эксперимент с использованием искусственно состаренных семян Контрольные семена 100 78,2 a ± 2,0 83,3 a’ ± 2,1 Семена обработанные 0,5 % PAW 100 83,9 b ± 2,1 86,7 b’ ± 1,9 Семена обработанные 0,75 % PAW 100 85,7 b ± 2,1 87,3 b’ ± 2,3 Семена обработанные 1 % PAW 100 79,5 a ± 2,0 80,0 a’ ± 2,9 Семена обработанные KNO3 100 – 90,9 b’ ± 2,0 Семена обработанные PAKNO3 100 – 88,4 b’ ± 1,8 Влияние PAL на рост и развитие растений. В лабораторных условиях обработка семян не оказывала существенного влияния на длину стебля и корней на ранних стадиях развития. Это свидетельствует о том, что в условиях оптимального питания и влажности растения не нуждаются в дополнительных стимуляторах роста. Наукосфера. №10 (2), 2025 Биологические науки ISSN 2542-0402 63 http://nauko-sfera.ru/ В полевых условиях наблюдался отчётливый стимулирующий эффект, особенно при применении PAW (табл. 2). В качестве дополнительного объекта для сравнения использовались растения, семена которых не подвергались замачиванию. Таблица 2. Влияние обработки семян хлопка PAL на рост растений хлопка на 24-й день (лабораторный эксперимент) и 130-й день (полевой эксперимент) Экспериментальные группы Лабораторный эксперимент Полевой эксперимент Длина стебля, см Общая длина корня, см Длина главного корня, см Длина стебля, см Без замачивания семян 21,3 a ± 0,9 563 a' ± 137 21,8 a'' ± 1,5 – После замачивания семян Контрольные семена 22,1 a ± 1,1 588 a' ± 36 21,8 a'' ± 3,2 114 a''' ± 5,9 Семена обработанные 0,5 % PAW 21,4 a ± 0,8 573 a' ± 51 23,2 a'' ± 2,9 122 a''', b''' ± 6,1 Семена обработанные 0,75 % PAW 22,0 a ± 0,9 564 a' ± 59 24,6 a'' ± 2,4 129 b''' ± 6,4 Семена обработанные 1 % PAW 20,9 a ± 0,5 520 a' ± 75 24,7 a'' ± 1,9 123 b''' ± 6,2 Семена обработанные KNO3 21,3 a ± 1,0 490 a' ± 92 22,3 a'' ± 2,8 – Семена обработанные PAKNO3 22,6 a ± 1,1 527 a' ± 71 23,3 a'' ± 2,7 – На 130-й день после всходов средняя высота растений, выросших из семян, обработанных 0,75 %-ным раствором PAW, составила 129 см против 114 см в контроле. Для концентраций 0,5 % и 1 % также наблюдалось увеличение роста, но менее выраженное. Дополнительно было установлено, что растения, обработанные PAW, формировали больше симподиальных побегов, бутонов и цветков. Количество коробочек и их раскрываемость также увеличивались (до 80 % против 74 % в контроле), что указывает на положительное влияние PAL на репродуктивные процессы и формирование урожая. Полевые данные по урожайности подтвердили эти тенденции:  Контроль — около 40 ц/га;  PAW 0,5 % — +12 %;  PAW 0,75 % — +22 %;  PAW 1 % — +24 %. Эти результаты демонстрируют, что предпосевная обработка семян PAW является эффективным и экономически целесообразным приёмом повышения урожайности хлопчатника. Наукосфера. №10 (2), 2025 Биологические науки ISSN 2542-0402 64 http://nauko-sfera.ru/ Влияние PAL на физиологическое состояние растений при водном дефиците. При моделировании засушливых условий в лаборатории установлено, что обработка растений PAL смягчала негативные эффекты водного дефицита. В контроле длина стебля уменьшалась до 13,9 см, тогда как у растений, обработанных PAW 0,75 % и PAW 1 %, — лишь до 15,1–15,3 см (табл. 3). Таблица 3. Влияние PAL, добавленного в питательный раствор, на рост растений хлопка в лабораторных условиях Экспериментальные группы Длина стебля, см Общая длина корня, см Длина главного корня, см Контрольные семена Нормальные условия 21,3 a ± 0,9 563 a’ ± 137 21,8 a’’ ± 1,5 Засуха 13,9 b ± 0,6 570 a’ ± 26 23,3 a’’ ± 0,7 Семена обработанные 0,5 % PAW Нормальные условия 21,2 a ± 0,4 494 a’ ± 194 25,2 a’’ ± 4,7 Засуха 14,0 b ± 0,6 541 a’ ± 48 19,6 a’’ ± 2,8 Семена обработанные 0,75 % PAW Нормальные условия 20,8 a ± 0,6 516 a’ ± 17 18,8 a’’ ± 3,7 Засуха 15,1 c ± 0,3 620 a’ ± 81 23,1 a’’ ± 1,4 Семена обработанные 1 % PAW Нормальные условия 21,7 a ± 0,6 574 a’ ± 135 19,4 a’’ ± 2,3 Засуха 15,3 c ± 0,6 541 a’ ± 160 25,1 a’’ ± 1,6 Семена обработанные KNO3 Нормальные условия 22,1 a ± 2,7 481 a’ ± 42 25,8 a’’ ± 2,0 Засуха 13,7 b ± 1,2 573 a’ ± 67 22,9 a’’ ± 3,4 Семена обработанные PAKNO3 Нормальные условия 19,6 a ± 3,4 528 a’ ± 137 28,6 a’’ ± 1,2 Засуха 13,7 b ± 1,3 667 a’’ ± 40 25,4 a’’ ± 2,2 Относительная свежая масса листьев (FW/A) в контроле снижалась на ≈7 %, что указывает на потерю влаги, тогда как у растений, обработанных PAL, такого снижения не наблюдалось. Более того, в варианте PAW 1 % этот показатель даже несколько увеличивался (рис. 1). Показатели сухой массы (DW/A) и содержания хлорофилла также демонстрировали меньшие потери под действием засухи у PAL-обработанных растений. Особенно выраженный эффект наблюдался у PAW: повышение DW/A на 20–60 % и сохранение содержания хлорофилла по сравнению с контролем и PAKNO₃. Растения выращивали при нормальном поливе (светлые столбцы) и в условиях водного дефицита (заштрихованные столбцы) с использованием питательного раствора без добавок (контроль) или с добавлением плазменно-активированных жидкостей (PAL). За 100 % содержания хлорофилла принято значение для контрольных растений без засухи (9 усл. ед. по CL-01, что соответствует 4,05 мг Chl/г сырой массы). Значения представлены как средние ± стандартное отклонение (n = 30 для FW и DW; n = 150 для содержания хлорофилла). Наукосфера. №10 (2), 2025 Биологические науки ISSN 2542-0402 65 http://nauko-sfera.ru/ Рис. 1. Влияние водного дефицита на свежую массу листьев, сухую массу и содержание хлорофилла у растений хлопчатника в лабораторных условиях Буквы a, b обозначают статистически значимые различия между вариантами при нормальных условиях; a’, b’, c’ — при водном дефиците (p ≤ 0,05). Звёздочка (*) указывает на достоверное влияние водного дефицита на растения (p ≤ 0,05). Влияние PAL на фотосинтетическую активность растений. Измерения фотосинтетической активности показали, что при нормальных условиях различий между вариантами не наблюдалось: скорость ассимиляции CO₂ составляла около 8 µмоль CO₂·м⁻²·с⁻¹, транспирация — около 3 ммоль H₂O·м⁻²·с⁻¹. Однако при водном дефиците контрольные растения снижали интенсивность транспирации на 60–70 % и ассимиляцию CO₂ на 50–55 %. У растений, обработанных PAL, это снижение было менее выраженным: у PAW — на 40–50 %, у PAKNO₃ — на 25–30 %. Флуоресцентный анализ хлорофилла показал, что у контрольных растений при засухе происходило нарушение распределения поглощённой световой энергии: доля регулируемого теплоотвода (qE) резко уменьшалась, а доля неуправляемой диссипации (Y(NO)) возрастала, что свидетельствует о фотоповреждении фотосинтетического аппарата. У растений, обработанных PAL, эти нарушения не наблюдались. У PAW 0,75 % снижалась доля фотоинактивации (qI), что говорит о повышении устойчивости фотосистемы II. Таким образом, использование PAL способствовало сохранению функциональной активности фотосинтетического аппарата в условиях засухи и предотвращало развитие стрессиндуцированной фотодеструкции. Наукосфера. №10 (2), 2025 Биологические науки ISSN 2542-0402 66 http://nauko-sfera.ru/ Выводы и заключение. В результате проведённого исследования разработаны и охарактеризованы два типа плазменно-активированных жидкостей — плазмо-активированная вода (PAW) и плазмоактивированный раствор нитрата калия (PAKNO₃), различающиеся по содержанию долговечных активных форм кислорода и азота. PAW характеризуется высоким содержанием перекиси водорода и кислой реакцией среды, тогда как PAKNO₃ содержит повышенные концентрации нитритов и нитратов и имеет щелочной pH. Эти различия обусловливают особенности механизма их действия на растения. Срок активации плазмо-активированных жидкостей (ПАЖ) составляет до 60 минут и достаточен для их практического применения. Растворы используются непосредственно после активации и могут генерироваться in situ — перед применением, например, при предпосевной обработке семян или приготовлении рабочего раствора для полива. В течение этого времени концентрации долговечных активных форм кислорода и азота (H₂O₂, NO₂⁻, NO₃⁻) остаются стабильными, обеспечивая сохранение биологической активности и возможность интеграции ПАЖ в непрерывные технологические процессы. Обработка семян хлопчатника (Gossypium hirsutum L.) плазменно-активированными жидкостями не оказывала отрицательного влияния на лабораторное прорастание и рост растений в оптимальных условиях. Однако в условиях стресса (повышенная температура, искусственное старение, дефицит влаги) применение PAL приводило к достоверному увеличению всхожести и энергии прорастания. Особенно выраженный эффект наблюдался при использовании PAW, что связывается с наличием в растворе перекиси водорода — сигнальной молекулы, регулирующей метаболические и антиоксидантные процессы в семенах. Полевые эксперименты подтвердили положительное влияние предпосевной обработки семян PAW на рост и продуктивность хлопчатника. Растения, обработанные PAW, отличались большей длиной стебля, увеличенным количеством симподиальных ветвей, бутонов и коробочек, а также более высокой степенью их раскрытия. Урожайность таких растений превышала контрольные значения на 12–24 %, что свидетельствует о значительном стимулирующем эффекте плазменно-активированных жидкостей на продуктивность культуры. В условиях водного дефицита растения, обработанные PAL, сохраняли более высокие показатели фотосинтетической активности, содержания хлорофилла и уровня транспирации. Анализ параметров флуоресценции хлорофилла показал, что в контрольных вариантах засуха вызывала снижение регулируемой теплодиссипации (qE) и усиление неуправляемых потерь энергии (Y(NO)), указывающее на развитие фотоповреждения. В то же время у растений, обработанных PAL, эти процессы оставались сбалансированными, что свидетельствует о стабилизации работы фотосинтетического аппарата и снижении уровня стрессового воздействия. На основании полученных данных можно сделать следующие обобщённые выводы: 1. Плазменно-активированные жидкости не оказывают отрицательного влияния на прорастание семян и развитие растений в нормальных условиях, но проявляют выраженный положительный эффект при воздействии стрессовых факторов. 2. Применение PAW способствует повышению всхожести и жизнеспособности семян, активизации роста растений и формированию более высокого урожая хлопчатника. 3. При дефиците влаги использование PAL обеспечивает поддержание фотосинтетической активности и замедляет развитие фотостресса, повышая устойчивость растений к засухе. 4. PAW проявляет более сильный стимулирующий эффект по сравнению с PAKNO₃, что, вероятно, связано с более высоким содержанием перекиси водорода — ключевого регулятора антиоксидантных и защитных реакций.