不用噴農藥也能防蟲？美國研發草莓專用「植物鎧甲」 田間試驗產量最高達3.56倍
撰文＝編輯部
美國北卡羅來納州立大學（NC State University）研究團隊開發一種名為「Plant Armor」的3D立體多孔針織覆蓋材料，直接覆蓋在草莓植株上，在隧道式田間試驗中，受保護草莓的產量最高達未覆蓋植株的3.56倍。研究指出，這種材料能形成阻隔，降低昆蟲取食，同時讓陽光、雨水與空氣通過，且未觀察到對植株健康造成不利影響，未來可能有助於減少草莓栽培的農藥使用及灌溉用水需求。
研究成果於2026年10月1日由北卡羅來納州立大學公布，相關論文〈Knitted 3-D, Porous Textile Cover to Enhance Strawberry Fruit Production and Prevent Insect Feeding〉刊登於《Agriculture》期刊。這項技術的發展起點也相當特殊，原先並非為農業設計，而是源自軍用服裝研究。
圖為實驗中草莓植株分別在有無Plant Armor防護織物覆蓋下的生長狀況，研究發現，在隧道式田間試驗中，覆蓋組草莓（右）產量最高達未覆蓋組的3.56倍。（圖片來源：Science Daily）
看似不透光卻沒少曬太陽？「植物鎧甲」反而讓產量大增
Plant Armor是一種具有3D結構的多孔針織織物，設計上可直接覆蓋草莓植株。其立體結構形成物理屏障，讓昆蟲較難接觸植物，同時保留陽光、雨水與空氣進入植株的通道。
研究團隊原先甚至擔心，織物外觀看起來較為不透明，可能減少植物獲得的光線，使草莓植株啟動「遮蔭逃避反應」，把更多能量用在莖葉生長，而非結果。
但實際試驗結果與預期相反。研究發現，Plant Armor並未阻礙植物取得光線，也未對相對濕度造成不利影響，覆蓋後草莓反而產生顯著較高的果實產量。
在隧道式田間試驗中，覆蓋Plant Armor的草莓產量最高達未覆蓋植株的3.56倍，顯示這項材料的作用不只是「防蟲」，也可能改變植物的生長環境。
研究團隊在草莓栽培試驗中設置隧道式支架，圖A為尚未覆蓋織物的試驗區，圖B則展示將白色Plant Armor防護織物架設於支架上的情況。這項3D多孔針織材料可形成物理防護屏障，同時允許陽光、空氣與雨水通過。（圖片來源：《Agriculture》）
溫度提高草莓提早進入結果期？研究發現覆蓋材料還能「加熱」
除了防蟲，研究團隊在連續3個生長季的觀察中發現，Plant Armor會讓植株維持較穩定的增溫效果。
研究主要作者、北卡羅來納州立大學研究助理Gabriel Olawuyi指出，植物從生長到開花、結果等不同階段，需要累積一定的熱量，這項指標稱為「生長度日」（growing degree-days）。Plant Armor提供的額外暖度，有助於覆蓋植株更早進入結果階段。
換句話說，這項材料可能同時扮演2種角色：一方面在植株外部形成昆蟲難以穿透的屏障，另一方面透過微氣候改變，讓草莓更快累積進入生產階段所需的熱量。
研究團隊認為，這可能是產量提升的重要原因之一。
圖A為一般網狀材料，具有較大的規則網孔；圖B為Plant Armor使用的細密3D多孔針織材料。相較於一般網狀結構，Plant Armor利用立體織物形成物理屏障，降低昆蟲接觸植株的機會，同時維持透氣與透光特性。（圖片來源：《Agriculture》）
直接「隔開」昆蟲而非使用農藥？
草莓生產的一項重要管理工作，就是防治會啃食植株或果實的害蟲。Plant Armor採取的方式與傳統農藥不同，它直接利用織物的物理結構阻止昆蟲接觸植株。
Olawuyi表示，由於這種材料能從物理層面阻止昆蟲取食，因此未來可能降低農田對傳統農藥的需求。
不過，研究目前主要證明Plant Armor在草莓田間試驗中的產量與防蟲潛力，能否在不同氣候、害蟲種類與商業化栽培條件下進一步減少農藥用量，仍需要更多研究驗證。
除了農藥，研究團隊也認為這項技術未來可能有助於降低用水需求，成為草莓生產因應資源使用與病蟲害管理的另一種工具。不過，目前仍未有實際節省灌溉用水比例的研究結果。
從軍用服裝一路做到草莓田！跨領域研究意外找到農業用途
Plant Armor最特別的地方，還在於它的起源與農業幾乎沒有直接關係。
這項技術最初來自軍用服裝研究。研究人員原本希望設計一種布料，降低蚊蟲叮咬士兵的機會，同時改善穿戴防彈衣時的舒適度。
在持續試驗與調整的過程中，研究團隊發現這種3D多孔織物也可能用於植物保護，最終才發展成Plant Armor。
研究共同作者、北卡羅來納州立大學William Neal Reynolds Distinguished Professor R. Michael Roe表示，這項成果並非研究初期就能預測的結果，而是不同領域研究人員持續試驗、追蹤研究結果後逐步發展而來。
這項案例也呈現紡織、農業與自然資源等不同領域合作的可能性：原本為人體防護與舒適性而開發的材料，最後轉向植物保護，成為農業生產工具。
已取得美國專利並授權開發 Plant Armor朝農業商業化邁進
此次研究使用的Plant Armor Gen 2織物已由北卡羅來納州立大學取得美國專利，專利號為US Patent No. 11,582,968 B2，於2023年2月21日取得，目前也已授權進行商業化開發。
這項研究由北卡羅來納州立大學自然資源學院、Wilson College of Textiles與農業暨生命科學學院共同合作，並獲北卡羅來納州農業基金會及美國農業部國家食品與農業研究所相關計畫支持。
目前研究結果顯示，Plant Armor在草莓隧道式田間試驗中最高可讓產量達到未覆蓋植株的3.56倍，同時兼顧光線、雨水與空氣通過。對草莓產業而言，這項技術若能在更多商業化環境中驗證，未來可能不只是一層防蟲布，而是結合防蟲、微氣候調節與提高產量的植物保護材料。
審稿編輯：林玉婷
參考資料
▶North Carolina State University. "New “plant armor” more than triples strawberry yields." ScienceDaily. ScienceDaily, 1 October 2026.
▶Gabriel Bamidele Olawuyi, James Clothier, Matthew A. Bertone, Grayson L. Cave, Reuben A. Garshong, Andre J. West, Loganathan Ponnusamy, Clyde E. Sorenson, R. Michael Roe. Knitted 3-D, Porous Textile Cover to Enhance Strawberry Fruit Production and Prevent Insect Feeding. Agriculture, 2026; 16 (19): 2084