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近日，北卡罗来纳州立大学（NC State）的研究人员开发出一种被称为“Plant Armor”（植物铠甲）的新型农业防护织物。这种专门设计用于直接覆盖在草莓植株上的三维多孔织物，能够构建一道有效的物理屏障，将害虫阻挡在植株之外，同时其独特的层状多孔结构依然允许阳光、雨水和空气自由穿透。

在隧道大棚田间试验中，受到“Plant Armor”保护的草莓植株，其果实产量达到了未覆盖植株的 3.56倍。更为重要的是，该织物并没有削弱光照强度，也没有对局地相对湿度产生负面影响。

在不阻挡阳光的前提下提供全方位保护

“植物要结出果实，必须吸收充足的阳光，”该论文的第一作者、北卡罗来纳州立大学研究生研究助理加布里埃尔·奥拉武伊（Gabriel Olawuyi）表示，“起初我们曾担心，‘Plant Armor’看似不透明的织物外观会导致营养生物量增加而牺牲结果率——因为减弱的光照会触发植物的‘避荫反应’，使其将能量分配给茎叶生长而非果实生产。然而，实际结果显示，该织物完全没有阻碍光照，果实产量反而实现了显著增长。”

研究人员还发现，在三个生长季节的测试中，“Plant Armor”持续创造了一种稳定的增温效应。据奥拉武伊介绍，这种额外的热量促使被覆盖的植物比未采用该织物的对照组更早进入结果期。

“植物需要积累特定数量的热量（以‘生长度日’来计算）才能推进包括结果在内的各个发育阶段。我们的植物覆盖物已被证明能够增强这一进程，”奥拉武伊解释道，“植物在其中获得了发育至各物候阶段所需的最优热量条件，从而产出了远超未覆盖植株的果实。”

此外，由于“Plant Armor”能够从物理层面上阻止昆虫对作物的啃食，奥拉武伊指出，这项技术未来还有望大幅减少农业生产中常规杀虫剂的使用量。

从军事纺织品到草莓田的跨界创新

“Plant Armor”背后的灵感最初并非源于农业领域，而是诞生于旨在提高军服防蚊叮咬能力以及增强军用防弹衣穿着舒适度的军事科研项目。

该研究的共同作者、北卡罗来纳州立大学威廉·尼尔·雷诺兹杰出教授 R.迈克尔·罗伊（R. Michael Roe）认为，这段从军服研究意外转向现代农业的历程，充分彰显了跨学科科学合作的巨大价值。

罗伊表示：“‘Plant Armor’项目的起点其实是试图开发一种贴在士兵胸前、能让防弹衣更舒适的面料。随后，经过反复的试验与改进，我们最终得到了这款能够让北卡罗来纳州草莓产量翻三倍的产品。”

“在项目之初，我们根本无法预料到这一点。如果不是这里的众多研究人员坚持不懈地从事科研并追随科学真理，我们绝不可能研发出这样一款产品。”

研究详情与资金支持

相关研究论文题为《Knitted 3-D, Porous Textile Cover to Enhance Strawberry Fruit Production and Prevent Insect Feeding》，已正式发表在学术期刊《Agriculture》上。该研究的共同作者还包括北卡罗来纳州立大学的 James Clothier、Matthew Bertone、Grayson Cave、Reuben Garshong、Andre West、Loganathan Ponnusamy 和 Clyde Sorenson。

该项目获得了北卡罗来纳农业基金会（资助编号 AG00463770）的资助，同时得到了美国农业部国家粮农研究所（NIFA）研究能力基金（HATCH）项目奖（项目编号 02853）的支持。论文中研究的“Plant Armor Gen 2”织物已获得北卡罗来纳州立大学的专利授权（美国专利号：US 11,582,968 B2；2023年2月21日），并由该大学授权进行商业化开发。这项工作是北卡罗来纳州立大学自然资源学院、威尔逊纺织学院以及农业与生命科学学院共同合作的成果。