Ткань Plant Armor увеличила урожайность клубники более чем в три раза

Новая текстильная разработка под названием Plant Armor («Растительная броня») позволила увеличить урожайность клубники более чем в три раза в полевых испытаниях в туннельных теплицах, при этом не оказывая вредного воздействия на здоровье растений. Исследователи утверждают, что технология может также снизить потребление воды и зависимость от пестицидов при выращивании клубники.

Ткань Plant Armor предназначена для размещения непосредственно над растениями клубники. Её трёхмерная структура создаёт барьер, не позволяющий насекомым добраться до растений, при этом слоистый материал пропускает солнечный свет, дождь и воздух.

В туннельных полевых испытаниях клубника, защищённая Plant Armor, дала урожай до 3,56 раза выше, чем незащищённые растения. Ткань не снижала доступность света и не влияла негативно на относительную влажность.

«Чтобы производить плоды, растениям нужен солнечный свет, — сказал Габриэль Олавуйи, аспирант-исследователь Университета штата Северная Каролина и ведущий автор статьи о Plant Armor. — Мы ожидали, что кажущаяся непрозрачной ткань Plant Armor приведёт к увеличению вегетативной биомассы в ущерб плодоношению — поскольку снижение освещённости вызвало бы реакцию "избегания тени", заставляя растение направлять энергию на рост стеблей и листьев, а не на производство плодов. Однако мы обнаружили, что ткань вовсе не препятствует доступу света, а плодоношение значительно увеличилось».

Исследователи также обнаружили, что Plant Armor создавала стабильный согревающий эффект на протяжении всех трёх вегетационных сезонов. По словам Олавуйи, дополнительное тепло помогало укрытым растениям достичь стадии плодоношения раньше, чем растениям без текстиля.

«Растениям требуется определённое количество накопленного тепла, рассчитываемое как "градусо-дни роста", чтобы пройти через стадии развития, включая плодоношение. Наше укрытие доказало, что усиливает этот процесс, — сказал Олавуйи. — Растения находились в условиях, когда тепло, необходимое для прохождения каждой фенологической стадии до плодоношения, предоставлялось им оптимально, и они дали гораздо больше, чем неукрытые растения».

Поскольку Plant Armor физически препятствует питанию насекомых на растениях, Олавуйи отметил, что технология может также снизить количество обычных пестицидов, необходимых на сельскохозяйственных полях.

Идея Plant Armor зародилась не в сельском хозяйстве. Технология появилась из исследований, направленных на повышение устойчивости военной формы к укусам комаров и улучшение комфорта солдат, носящих бронежилеты.

Этот неожиданный путь от исследований военной одежды до сельского хозяйства демонстрирует ценность сотрудничества между научными областями, сказал соавтор Р. Майкл Роу, заслуженный профессор Университета штата Северная Каролина.

«Путь к Plant Armor начался с попытки создать ткань для нагрудной части солдатской формы, чтобы сделать бронежилет более удобным, — сказал Роу. — Затем методом проб и ошибок мы пришли к продукту, который мог бы утроить производство клубничных ферм здесь, в Северной Каролине. Мы не могли этого предсказать, когда начинали. Без всех этих людей, занимающихся исследованиями и следующих за наукой, мы бы не пришли к этому продукту».

Статья «Knitted 3-D, Porous Textile Cover to Enhance Strawberry Fruit Production and Prevent Insect Feeding» опубликована в журнале Agriculture. Соавторами выступили Джеймс Клотье, Мэтью Бертон, Грейсон Кейв, Рубен Гаршонг, Андре Уэст, Логанатан Поннусами и Клайд Соренсон из Университета штата Северная Каролина.

Проект был поддержан грантом Сельскохозяйственного фонда Северной Каролины (грант № AG00463770). Работа также была поддержана Фондом исследовательского потенциала (HATCH), проект № 02853, от Национального института продовольствия и сельского хозяйства Министерства сельского хозяйства США. Ткань Plant Armor Gen 2, изученная в этой статье, запатентована Университетом штата Северная Каролина (патент США № 11,582,968 B2; 21 февраля 2023 года) и лицензирована для коммерческой разработки университетом. Эта работа была совместным проектом Колледжа природных ресурсов, Колледжа текстиля Уилсона и Колледжа сельского хозяйства и наук о жизни Университета штата Северная Каролина.

Источники:

Материалы предоставлены Университетом штата Северная Каролина.

Gabriel Bamidele Olawuyi, James Clothier, Matthew A. Bertone, Grayson L. Cave, Reuben A. Garshong, Andre J. West, Loganathan Ponnusamy, Clyde E. Sorenson, R. Michael Roe. Knitted 3-D, Porous Textile Cover to Enhance Strawberry Fruit Production and Prevent Insect Feeding. Agriculture, 2026; 16 (19): 2084 DOI: 10.3390/agriculture16192084