Новая текстильная оболочка Plant Armor помогла клубнике в туннельных полевых испытаниях давать более чем в три раза больший урожай по сравнению с растениями без защиты, и при этом не зафиксировано вредных эффектов на здоровье растений. Исследователи указывают, что технология может также способствовать снижению расхода воды и потребления пестицидов в производстве клубники.

Изделие Plant Armor размещается непосредственно поверх кустов клубники. Трёхмерная структура ткани образует барьер против насекомых, но при этом материал пропускает солнечный свет, дождь и воздух благодаря своей слоистой компоновке.

В туннельных тестах защищённые Plant Armor клубничные растения дали урожайность до 3,56 раза выше, чем у необорудованных растений. При этом уровень освещённости не снижался, а относительная влажность не ухудшилась.

«Растениям необходим солнечный свет для плодоношения, — говорит Габриэль Олавуи, аспирант и ведущий автор статьи о Plant Armor. — Мы ожидали, что кажется непрозрачная ткань приведёт к росту вегетативной массы за счёт уменьшения освещенности и смены энергии в направлении стеблей и листьев, но оказалось, что доступ к свету не ограничен, а плодоношение значительно выросло.»

Кроме того, учёные зафиксировали, что Plant Armor создаёт стойкое повышение температуры в течение трёх вегетационных сезонов. По словам Олавуи, дополнительное тепло помогло покрытым растениями раньше перейти к стадии плодоношения по сравнению с растениями без ткани.

«Растениям требуется определённое количество накопленного тепла, которое считается как „растущие дни тепла“, чтобы пройти стадии развития, включая плодоношение. Наш укрывной материал действительно усилил эти показатели, и растения дали намного больший урожай, чем необорудованные», — пояснил Олавуи.

Так как Plant Armor физически препятствует потреблению пищи насекомыми, по словам Олавуи, технология может снизить потребность в традиционных пестицидах на полях.

История идеи: от военной текстильной продукции к клубнике. Сам замысел Plant Armor вырос из исследований по созданию более устойчивой к укусам москитов одежды для солдат и увеличения комфорта нательных бронежилетов.

Соавторы и контекст исследования. В числе соавторов — сотрудники NC State, а сама работа опубликована в журнале Agriculture под названием «Knitted 3-D, Porous Textile Cover to Enhance Strawberry Fruit Production and Prevent Insect Feeding». В проекте сотрудничали Джеймс Клотье, Мэттью Бертон, Грейсон Кейв, Рубен Гаршонг, Андре Вест, Логана Поннуcсами и Клайд Сонерсон.

Финансовую и институциональную поддержку обеспечили Севернокаролинская сельскохозяйственная ассоциация (модель AG00463770) и федеральный фонд USDA по исследовательским мощностям (HATCH, проект №02853). Текстиль Plant Armor Gen 2 запатентован NC State University (US Patent No. 11,582,968 B2; 21 февраля 2023 года) и лицензирован для коммерческой разработки университетом. Работу осуществляли совместно Колледж естественных ресурсов, Текстильный колледж Wilson и Колледж сельского хозяйства и наук о жизни.