Naukowcy z North Carolina State University opracowali Plant Armor, tekstylny „pancerz roślinny”, który według Phys.org sprawia, że owady poruszają się po labiryncie, jeśli próbują dotrzeć do rośliny.
Ta wiadomość zainteresuje producentów zdrowych sadzeniaków, którzy uprawiają je pod osłonami w polu lub w szklarniach.
Na podstawie wyników eksperymentów naukowcy stwierdzili, że Plant Armor może być skuteczniejszą, wolną od chemikaliów alternatywą dla ochrony przed owadami.
„Odkryliśmy, że ta nowa technologia może być wykorzystywana do ochrony przed owadami” – powiedział pierwszy autor badania, Grayson Cave, doktor habilitowany w stanie Karolina Północna. „Wykazaliśmy, że możemy zastosować mechaniczną barierę, która ochroni przed wciornastkami i prawdopodobnie innymi owadami, umożliwiając roślinie uzyskanie dobrych plonów”.
Wcześniej materiały do okrywania roślin były projektowane tak, aby wykluczać owady tylko ze względu na ich rozmiar, takie jak ekrany okienne, twierdzą naukowcy. Jednak ta strategia może być problematyczna, gdy próbujesz trzymać z dala małe owady, takie jak wciornastki, które są wielkości czubka ołówka.
„Aby wykluczyć naprawdę małe owady przy użyciu tradycyjnych projektów tekstylnych pokryć, rozmiar otworów musi być tak mały, aby zapobiegać przedostawaniu się wody, powietrza i wilgoci” – powiedział Mike Roe, starszy badacz w badaniu, William Neil Reynolds. , emerytowany profesor entomologii w stanie Karolina Północna. „Musieliśmy wymyślić inny sposób”.
W tym celu naukowcy opracowali trójwarstwową trójwymiarową powłokę związaną z wykorzystaniem przezroczystych włókien w warstwie zewnętrznej i wewnętrznej. Włókna, które mogą być wykonane z plastiku pochodzącego z recyklingu, nadal przepuszczają światło słoneczne, ale nie dopuszczają do roślin owadów. Specjalna warstwa wewnętrzna jest zaciskana prostopadle do dwóch warstw zewnętrznych, tworząc strukturę labiryntową w Plant Armor.
„W tym przypadku owad musi wymyślić, jak przejść przez labirynt, aby dostać się do rośliny po drugiej stronie” – powiedział Rowe. - Krętość utrudnia przejście. Owad ma określoną ilość czasu na znalezienie pożywienia, w przeciwnym razie umrze.”
W pierwszym z trzech eksperymentów naukowcy odkryli, że owady potrzebują znacznie więcej czasu na dotarcie do rośliny. Umieścili liść kapusty i 10 wciornastków tytoniu na szalce Petriego, oddzielając je Plant Armor i innym materiałem pokrywającym. Pięć wciornastków potrzebowało około trzech godzin, aby przebić się przez Plant Armor, podczas gdy pozostałe owady przeszły przez jednowarstwową standardową osłonę w ciągu zaledwie 12 minut.
W tym samym eksperymencie na torze ten projekt był prawie 90% skuteczny w zapobieganiu przekraczaniu Plant Armor w ciągu 12 godzin.
Ostatnim eksperymentem była trzymiesięczna próba terenowa Plant Armor na zewnątrz, przy użyciu materiału jako pokrycia szklarni. Naukowcy odkryli, że rośliny pokryte Plant Armor były przeciętnie większe; masa kapusty pod Plant Armor była prawie trzykrotnie większa niż w grupie kontrolnej.
Naukowcy są przekonani, że Plant Armor może być dobrą alternatywą dla standardowych materiałów pokryciowych dla upraw o wysokiej wartości, takich jak winogrona. W przyszłych badaniach chcą również dowiedzieć się, czy powłoka może być stosowana do ochrony upraw w ekstremalnych warunkach i przy zmianie klimatu.
„Częścią tego, co robimy, jest szukanie nowych materiałów pokryciowych” – powiedział współautor badania Andre West, profesor nadzwyczajny zarządzania tekstyliami, odzieżą i technologią w NC State i dyrektor Zeis Textiles Extension. „Uważamy, że ta opcja może pomóc rolnikom w ekstremalnych warunkach”.