요약:
미국 노스캐롤라이나 주립대학 연구진이 딸기 재배에 모기 퇴치용 군용 원단 '플랜트 아머(Plant Armor)'를 사용했다. 실험에 따르면 식물의 부피나 잎 수를 늘리지 않고도 단일 식물의 열매 수확량을 덮개가 없는 식물의 열매 수확량의 3.56배까지 늘릴 수 있는 것으로 나타났습니다. 원래 모기를 예방하기 위해 군복용으로 고안된 이 기술은 농업 분야에서 농약 사용을 줄이고 수확량을 늘릴 수 있는 가능성을 보여주고 있습니다.
플랜트 아머는 원래 군복의 모기 기피 성능과 착용감을 향상시키기 위한 연구에서 출발했습니다. NC 주 팀은 곤충 피해를 줄이고 성장 조건을 개선하기 위해 딸기 식물을 편직물로 덮을 것을 제안했습니다. 실험 결과는 겉보기에 국경을 초월한 디자인이 실제로 효과적이라는 것을 보여줍니다.
이 직물은 PVC 파이프로 만든 약 1m 높이의 아치형 지지대에 고정되어 딸기 식물 주변의 작은 온실과 유사한 덮개를 형성합니다. 그러나 플라스틱 온실과 달리 플랜트아머는 통제된 환경에서 식물을 완전히 가두지 않고 해충을 차단하는 다공성 3차원 편직물이다.
전통적인 미세 메쉬 방충망은 오랫동안 토마토, 오이, 양배추와 같은 작물에 사용되어 왔지만 모순에 직면합니다. 메쉬는 곤충이 들어오는 것을 방지할 수 있을 만큼 가늘어야 하지만 빛과 공기 순환을 차단할 수도 있습니다. 플랜트아머의 3차원 니트 구조는 햇빛, 공기, 비를 통과시키면서 물리적인 장벽을 형성합니다. 실험실 테스트에서 진딧물은 직물에 완전히 침투할 수 없었습니다.
해충 방지 기능 외에도 온도에 따른 이점도 제공합니다. 연구자들은 덮개 직물 아래의 온도가 성장 기간 동안 지속적으로 더 높다는 것을 발견했습니다. 이는 "축적된 열"에 특히 중요합니다. 식물은 성장하고 열매를 맺기 위해 충분한 열을 축적해야 합니다. 직물은 상대적으로 따뜻하고 안정적인 미세 환경을 유지하기 때문에 덮힌 딸기 식물은 결실 단계에 더 일찍 들어갑니다.
가장 중요한 결과는 수확 단계에서 나타났습니다. 플랜트 아머를 처리한 딸기는 덮지 않은 식물에 비해 열매 수가 3.56배나 많았습니다. 더 중요한 것은 더 커지거나 잎이 더 많이 자라지 않았다는 것입니다. 수확량의 증가는 주로 과일 수의 증가에 반영되었습니다.
연구 논문의 첫 번째 저자인 Gabriel Olawuyi는 팀이 처음에는 이 불투명해 보이는 직물이 식물이 '그늘 회피 반응'을 일으키고 줄기와 잎의 성장에 더 많은 에너지를 사용하여 결과가 희생될 것이라고 걱정했다고 말했습니다. 그러나 실험 결과 직물은 빛의 진입을 방해하지 않았으며 과일 수확량이 크게 증가한 것으로 나타났습니다.
다음 단계에서 연구원들은 Plant Armor를 실험실에서 상업용 농장으로 푸시하고 다양한 지역과 다양한 작물에 대해 테스트를 수행할 계획입니다. 그 효과가 실제 농업 환경에서 재현될 수 있다면 미래의 농부들은 화학 살충제와 추가 관개를 줄이면서 더 일찍 더 높은 수확량을 달성할 수 있을 것입니다.
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