Исследователи из Университета штата Северная Каролина разработали текстильное полотно «Plant Armor», которое является препятствием для доступа насекомых-вредителей к растениям.
Полотно сконструировано по принципу лабиринта и вынуждает насекомых перемещаться по специальным «тропам».
Основные эксперименты проводились учеными на капустном поле. Конструкция оказалась более эффективной в блокировании насекомых по сравнению с другими альтернативными методами.
Основываясь на своих выводах, исследователи отметили, что текстильное полотно Plant Armor может обеспечить более эффективную альтернативную защиту от насекомых-вредителей и снизить применение химических средств защиты.
В ходе исследования была доказана эффективность использования полотна в отношении трипсов, а также иных насекомых, являющихся серьезными вредителями для сельскохозяйственных культур.
Конструктивная особенность полотна позволяет беспроблемно произрастать растениям без вреда для них.
Ранее для защиты культур от мелких вредителей использовалось укрытие из мембранного полотна с минимальным размером ячеек, которые также являлись препятствием для попадания в почву и к корням растений влаги, солнечного света и кислорода.
Поэтому одной из основных задач разработчиков являлось создание тканого полотна, являющегося отличной преградой для мелких насекомых, но в тоже время, не ухудшающего развитие сельскохозяйственной культуры.
С этой целью исследователи разработали трехслойное 3D-покрытие, в производстве которого использовались прозрачные нити из переработанного пластика. Структура полотна обладает высокой свето-, влагопропускной способностью, но в тоже время эффективно ограничивает доступ вредителей к растениям.
Тканая «броня» сконструирована по принципу лабиринта – насекомое, попадая во внутреннюю структуру полотна, погибает в связи с отсутствием пищи и невозможностью выбраться наружу.
Как тестировалось тканое полотно «Plant Armor»
В первом из трех экспериментов исследователи обнаружили, что насекомым потребовалось достаточно много времени, чтобы преодолеть тканую «броню».
Исследователи сравнили пропускную способность 3D ткани и обычного укрывного мембранного полотна. В чашу Петри поместили капустный лист и табачных трипсов, предварительно разделив их 3D полотном. Такой же эксперимент провели с обычным укрывным материалом. В ходе исследования выяснилось, что для прохождения препятствия в виде полотна Plant Armor трипсам потребовалось более трех часов, в то время как через обычный укрывной материал насекомые проникли через 12 минут.
Аналогичный эксперимент провели в отношении гусениц – для прохождения тканой «брони» у них ушло 12 часов, что доказало эффективность нового изобретения.
В ходе трехмесячных полевых испытаний полотно Plant Armor использовали для защиты капусты в качестве основного укрывного материала. Исследователи обнаружили, что растения, покрытые тканью, были в среднем крупнее, вес каждого растения был фактически в три раза больше, в сравнении с контрольной группой.
Исследователи также считают, что инновационное тканое полотно может быть хорошей альтернативной защитой для кустарников и виноградников. В будущих исследованиях они также хотят изучить, можно ли использовать покрытие для защиты растений в экстремальных условиях и по мере изменения климата.