A prima vista potrebbe sembrare controintuitivo: coprire completamente una pianta con un tessuto dovrebbe sottrarle luce e ostacolarne la crescita. Un esperimento della North Carolina State University ha ottenuto invece il risultato opposto. Un particolare materiale chiamato Plant Armor, sistemato sopra le piante di fragola, ha aumentato fino a 3,56 volte la quantità di frutti raccoglibili rispetto alle piante lasciate scoperte. Il tessuto non contiene fertilizzanti e non stimola direttamente la crescita attraverso sostanze chimiche: il segreto è nella sua struttura tridimensionale, progettata per modificare l’ambiente immediatamente intorno alla pianta e contemporaneamente proteggerla dagli insetti.
Non è una normale rete contro gli insetti
Plant Armor Generation 2 è un tessuto tridimensionale poroso formato da strati collegati attraverso sottili filamenti. La sua architettura crea un percorso complicato per gli insetti che tentano di attraversarlo, pur lasciando circolare aria e acqua. In prove di laboratorio il materiale ha impedito completamente agli afidi utilizzati nell’esperimento di raggiungere le piante. La caratteristica interessante è proprio questa selettività: invece di creare una barriera completamente chiusa, il tessuto sfrutta la propria geometria per ostacolare organismi relativamente grandi lasciando passare gli elementi necessari alla crescita vegetale.
I ricercatori temevano che avrebbe tolto luce alle piante
Il materiale appare relativamente opaco e gli scienziati si aspettavano quindi un possibile effetto indesiderato. Una pianta che riceve poca luce può attivare la cosiddetta risposta di evitamento dell‘ombra, investendo maggiormente nella crescita di foglie e fusti nel tentativo di raggiungere zone più illuminate. Per una coltivazione di fragole sarebbe un problema: più biomassa vegetativa non significa necessariamente più frutti. I test hanno però mostrato che Plant Armor non riduceva significativamente l’accesso alla luce e non produceva la risposta da ombreggiamento temuta. Anche la biomassa vegetativa non presentava differenze significative rispetto alle piante di controllo.
La sorpresa più grande è arrivata al momento del raccolto
Nei test condotti in tunnel, le piante protette dal tessuto hanno prodotto 3,56 volte più frutti raccoglibili. Sono aumentati significativamente sia il numero sia il peso complessivo delle fragole rispetto alle piante non coperte. È importante interpretare correttamente questo risultato: non significa che qualunque fragolicoltore possa semplicemente stendere il materiale sul proprio campo e ottenere automaticamente un raccolto tre volte superiore. L’esperimento è stato condotto in condizioni specifiche e deve essere replicato su scala agricola. Dimostra però che il tessuto può creare un microambiente sorprendentemente favorevole alla produzione dei frutti.
Una parte del segreto potrebbe essere il calore
Le fragole dell’esperimento crescevano attraverso tre stagioni, dall’autunno alla primavera, e il tessuto ha prodotto un moderato ma costante effetto di riscaldamento. Per attraversare le diverse fasi dello sviluppo, le piante devono accumulare una certa quantità di calore, misurabile attraverso i cosiddetti growing degree-days. Plant Armor ha aumentato questo accumulo termico, consentendo alle piante protette di raggiungere prima le condizioni favorevoli alla fruttificazione. Allo stesso tempo, l’umidità relativa non risultava significativamente diversa tra le parcelle coperte e quelle di controllo, riducendo il timore di creare sotto il tessuto un ambiente eccessivamente umido.
Meno insetti potrebbe significare anche meno pesticidi
L’altra promessa riguarda la protezione delle colture. Se un insetto non riesce fisicamente a raggiungere foglie e frutti, diminuisce almeno in teoria la necessità di combatterlo attraverso trattamenti chimici. Gli autori ritengono quindi che Plant Armor possa contribuire a ridurre l’impiego di pesticidi tradizionali. Il tessuto rimane permeabile all’acqua e potrebbe avere implicazioni anche per la gestione idrica. Questi potenziali vantaggi, tuttavia, devono ancora essere quantificati su scala commerciale. Anche gli effetti su differenti parassiti, malattie, impollinazione, costi di installazione e gestione dovranno essere studiati prima di stabilire quanto il sistema sia conveniente per un’azienda agricola.
La tecnologia nasce, curiosamente, dalle uniformi militari
La storia di Plant Armor è un esempio di come una tecnologia possa trovare applicazioni molto lontane da quelle originariamente previste. Il progetto deriva infatti da ricerche dedicate allo sviluppo di tessuti capaci di proteggere i militari dalle punture di zanzara e di rendere più confortevole l’uso delle protezioni corporee. L’esperienza accumulata nella progettazione di strutture tessili tridimensionali resistenti agli insetti è stata successivamente trasferita alle piante. Prima delle fragole, una versione della tecnologia era stata sperimentata sui cavoli, dove aveva aumentato la crescita vegetativa di 2,93 volte. Con le fragole i ricercatori hanno verificato per la prima volta direttamente l’effetto sulla produzione di frutti.
Dal piccolo esperimento al campo c’è ancora molta strada
Il risultato del +256% circa rispetto al controllo, equivalente a una resa fino a 3,56 volte quella delle piante scoperte, è abbastanza importante da giustificare ulteriori sperimentazioni, ma non rappresenta ancora una garanzia di successo commerciale. Gli stessi ricercatori chiedono test direttamente nelle aziende agricole, su differenti colture e in diverse regioni geografiche. Bisognerà inoltre capire quanto dura il materiale, quanto costa, come viene installato e riutilizzato e se l’aumento produttivo compensa l’investimento. Plant Armor è già brevettato e concesso in licenza per lo sviluppo commerciale. Se i risultati verranno confermati su larga scala, la sua caratteristica più interessante potrebbe essere proprio la semplicità: non modificare geneticamente la fragola né darle più fertilizzante, ma costruirle intorno un microambiente migliore usando soltanto un tessuto progettato nel modo giusto.
