军用防蚊面料,竟让草莓增产3.5倍

北卡罗来纳州立大学把为军服研发的三维针织防蚊面料盖在草莓上,蚜虫进不来、光照雨水照常通过,果实产量提升至3.56倍。

军服和草莓,大概是最难被联想到一起的两样东西。但美国北卡罗来纳州立大学的研究者发现,它们之间确实存在交集——一种名为 Plant Armor 的针织面料。

Plant Armor 最初是为军用制服研发的,目标是让士兵的衣服更不易被蚊子叮透、穿起来也更舒适。在研究过程中,团队冒出一个想法:把这种面料盖在草莓植株上,看看能不能提高产量。听起来相当随机,但它真的奏效了。

相比某些水果,草莓似乎不算难种,但收成好坏始终取决于多个变量——天气、虫害、水分管理都会影响单株结果量。Plant Armor 先从虫害这一项入手。

它怎么起作用

研究人员把面料绷在由 PVC 管搭成的约 1 米高拱架上,在草莓植株周围形成一个穹顶,外观很像小型温室,但关键差别在于:Plant Armor 是一种多孔的三维针织布,它像物理屏障一样挡住昆虫,却不像塑料膜那样把植物完全封闭在一个受控环境里。

用细密防虫网保护番茄、黄瓜、甘蓝等作物并非新做法,难点在于网眼尺寸的取舍:网眼必须足够细才能挡住虫子,但又不能细到遮光、挡风。Plant Armor 的三维针织结构化解了这个矛盾——阳光、空气和雨水都能穿过,害虫却被挡在外面。在实验室测试中,蚜虫完全无法穿透这种面料。

当然,防虫并非 Plant Armor 的唯一好处。

研究人员发现,在整个生长季里,面料覆盖下的温度始终更高,这对“生长度日”这个概念至关重要。简单说,植物需要累积一定的热量才能生长结果。由于面料维持了一个更稳定、更温暖的小环境,相当于自带一套微型气候控制系统,被覆盖的草莓更早进入结果阶段。

采收时的意外

最大的惊喜出现在收获环节:覆盖 Plant Armor 的草莓植株,果实数量是不覆盖植株的 3.56 倍。更有意思的是,这些植株并没有长得更大,也没有长出更多叶片,却结出了多得多的果实。

覆盖与未覆盖 Plant Armor 面料的草莓对比
右侧为覆盖 Plant Armor 面料生长的草莓,左侧为未覆盖(图源:Gabriel Olawuyi)

该研究论文发表在《Agriculture》期刊上,第一作者 Gabriel Olawuyi 表示:“我们原本以为,Plant Armor 看上去不透明的面料会导致营养生长量增加、结果减少——因为光照减少会触发‘避荫反应’,让植物把能量转向茎叶生长而非果实生产。但结果我们发现,这种面料完全没有阻碍光线进入,果实产量反而显著提高。”

下一步,团队将把 Plant Armor 带出实验室,在不同地点、针对不同作物、在商业农场中开展测试。如果这一结果能在真实农业条件下复现,未来的农户或许能更早获得更高的收成,同时减少化学农药的使用和额外的灌溉用水。

来源:North Carolina State University

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