Investigadores de la Universidad Estatal de Carolina del Norte diseñaron una «armadura vegetal» textil que obliga a los insectos a navegar por un camino similar a un laberinto si intentan alcanzar una planta.
por la Universidad Estatal de Carolina del Norte
El diseño fue más eficaz para evitar que los insectos llegaran a las plantas de repollo en múltiples experimentos, en comparación con una cobertura de cultivo alternativa.
Según sus hallazgos, los investigadores dijeron que Plant Armor podría proporcionar una alternativa más efectiva y libre de químicos para la protección contra insectos.
«Descubrimos que es posible usar esta nueva tecnología para protegernos contra insectos de los que no creíamos que pudiéramos protegernos», dijo el primer autor del estudio, Grayson Cave, candidato a doctorado en NC State. «Hemos demostrado que podemos usar una barrera mecánica que protegerá contra los trips del tabaco y posiblemente otros insectos, permitiendo que la planta crezca y prospere debajo».
Anteriormente, las cubiertas de plantas se habían diseñado para excluir a los insectos basándose únicamente en el tamaño, como una pantalla de ventana, dijeron los investigadores. Sin embargo, esa estrategia puede ser problemática para tratar de mantener alejados a insectos tan pequeños como los trips del tabaco, que tienen aproximadamente el tamaño de la punta de un lápiz.
«Para excluir a los insectos que son realmente pequeños usando los diseños de cubiertas textiles tradicionales, el tamaño de las aberturas tendría que ser tan pequeño que también evitaría que el agua, el aire y la humedad penetraran», dijo el investigador principal del estudio, Mike Roe, William Neal Reynolds. Profesor Distinguido de Entomología en NC State. «Tuvimos que idear otra forma de excluir a los insectos que no sea solo en función del tamaño de los poros».
Con ese fin, los investigadores diseñaron una cubierta 3D de tres capas tejida con hilo transparente en las capas más externas e internas. El hilo, que puede fabricarse con plástico reciclado, aún permite el paso de la luz solar, pero impide que los insectos lleguen a las plantas. Una capa interna tejida se intercala perpendicularmente a las dos capas circundantes, creando una estructura similar a un laberinto dentro de Plant Armor.
«Con nuestro diseño, el insecto tiene que descubrir cómo atravesar el laberinto para llegar a la planta del otro lado», dijo Roe. «La tortuosidad hace que sea más difícil pasar. El insecto tiene una cierta cantidad de tiempo para encontrar comida o morirá. Ese tiempo es relativamente rápido para un insecto joven».
En el primero de tres experimentos, los investigadores descubrieron que los insectos tardaban mucho más en penetrar en Plant Armor. Colocaron una hoja de col y 10 trips del tabaco dentro de una placa de Petri, separados por la Armadura Vegetal u otra cubierta de cultivo. Cinco de los trips tardaron aproximadamente tres horas en pasar a través de Plant Armor, mientras que les tomó solo 12 minutos cruzar una cubierta de cultivo de una sola capa disponible comercialmente. En el mismo experimento con orugas jóvenes sin alimentar, su diseño fue casi un 90 % efectivo para evitar que las orugas jóvenes sin alimentar cruzaran Plant Armor en 12 horas.
«En la vida real, el insecto tiene muchas otras opciones de dónde ir para encontrar comida; este era el peor de los casos en el que solo tenían un lugar a donde ir», dijo Roe. «Entonces, esperamos que en el entorno natural, la protección sea mucho mayor».
Cuando los investigadores probaron qué tan bien podían proteger las plantas de repollo en macetas dentro de una jaula con orugas sin alimentar, las plantas descubiertas se infestaron y se comieron casi por completo, mientras que las plantas cubiertas y selladas con Plant Armor no. No encontraron una sola oruga en las plantas cubiertas después de 10 días.
Su último experimento fue una prueba de campo al aire libre de tres meses para probar qué tan bien funcionaba Plant Armor cuando lo usaban como una cubierta de invernadero. Los investigadores encontraron que las plantas cubiertas con Plant Armor eran más grandes en promedio; el peso de las coles bajo Plant Armor fue casi tres veces mayor que el control.
Los investigadores dijeron que se necesita más trabajo para determinar si excluyeron con éxito a los insectos debido al grosor, el tamaño de los poros o la estructura laberíntica de la capa interna. Sin embargo, su trabajo proporciona evidencia de que su diseño libre de químicos puede funcionar contra pequeños bichos.
«Los trips son extremadamente pequeños», dijo Cave. «Si pudiéramos mantenerlos alejados, creemos que tenemos una buena posibilidad de mantener alejados a otros insectos más grandes . Y en cuanto a las orugas recién nacidas, tienen que alimentarse de inmediato y son la etapa más pequeña de las orugas. Esto nos da algunos buenos datos preliminares de que esto también funcionaría para proteger contra otras orugas».
Los investigadores creen que su cobertura de cultivos podría ser una buena alternativa para cultivos de alto valor como las uvas. En investigaciones futuras, también quieren explorar si la cubierta podría usarse para ayudar a proteger las plantas en condiciones extremas y a medida que cambia el clima.
«Parte de lo que estamos haciendo es encontrar nuevos textiles inteligentes», dijo el coautor del estudio, Andre West, profesor asociado de gestión de textiles, indumentaria y tecnología en NC State y director de Zeis Textiles Extension. «Creemos que este diseño podría ayudar a los agricultores en entornos extremos o donde la producción de cultivos es limitada en ciertas áreas. También podría ser una alternativa para los agricultores orgánicos. El producto en sí no solo está hecho con algunos materiales reciclados , sino que también podría reciclarse nuevamente . .»
El estudio, «Nuevos textiles espaciadores 3D para proteger los cultivos de la infestación de insectos y mejorar el crecimiento de las plantas», se publicó en línea en la revista Agriculture .
