近日，西(xi)北農(nóng)林(lin)科技大學(xué)機(jī)械(xie)與電子工程學(xué)(xue)院研究人員在(zai)國際期刊《Horticultural Plant Journal》（中科(ke)院大(da)類一區(qū)，IF：6.2）發(fā)表(biao)了題為"Microclimatic, physiological, and structural changes of tomato seedlings during wind-based overgrowth inhibition in vegetable nursery"的研(yan)究論文。在該論文(wen)中，研(yan)究人(ren)員利用上海騰(teng)拔Universal TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測(cè)定(ding)番茄幼苗的彈(dan)性模量和彎(wan)曲強(qiáng)度(du)等指(zhi)標(biāo)。

風(fēng)擾動(dòng)(dong)已成為一種(zhong)潛在的生態(tài)友(you)好型育苗方法(fa)。本研究通過(guo)對(duì)照實(shí)驗(yàn)，設(shè)(she)計(jì)并搭(da)建了一套(tao)機(jī)電裝置，旨在(zai)探究氣流(liu)對(duì)苗床中(zhong)番茄幼苗微環(huán)(huan)境及生理(li)活動(dòng)的影響。結(jié)(jie)果表明，氣流能(neng)夠提高(gao)幼苗冠層附(fu)近的二氧化(hua)碳濃度，加(jia)速幼苗基(ji)質(zhì)的水分(fen)蒸發(fā)，并減少微(wei)氣候中的溫濕(shi)度波動(dòng)。與對(duì)(dui)照組(zu)相比，經(jīng)(jing)氣流處理(li)的幼苗(miao)其第 4、7、10 位葉(ye)片的光合(he)速率分別提高(gao)了 25.04%、8.23% 和 8.47%，蒸騰速(su)率分(fen)別提高了(le) 15.59%、22.28% 和 13.26%。此外，經(jīng)氣流(liu)和外(wai)源鐵(tie)元素處(chu)理的幼苗(miao)，其壯(zhuang)苗指數(shù)分別(bie)提高(gao)了 26.02% 和 31.5%。與外源鐵(tie)元素(su)處理的幼苗相(xiang)比，受氣流(liu)擾動(dòng)的(de)幼苗莖稈髓(sui)組織細(xì)胞的(de)幾何(he)平均直(zhi)徑減(jian)小了(le)約 18.66%，而莖稈的彈(dan)性模量和(he)彎曲強(qiáng)度分別(bie)提高了 10.01% 和 5.89%。同(tong)樣，根系組(zu)織細(xì)胞的體積(ji)減小了 19.22%，但根系(xi)的彈(dan)性模量(liang)提高了 6.46%。本(ben)研究證(zheng)實(shí)，氣流(liu)能顯(xian)著增強(qiáng)幼苗對(duì)(dui)非生(sheng)物脅(xie)迫的(de)抗性(xing)，其效果(guo)與外源施鐵(tie)相當(dāng)甚至更優(yōu)(you)。這為將氣流(liu)擾動(dòng)作為培(pei)育健壯幼苗的(de)綠色技術(shù)提供(gong)了理論和實(shí)(shi)踐支持。

圖 6. 不同處理(li)對(duì)番茄幼苗(miao)機(jī)械特性的(de)影響。（A）幼苗莖稈彈性(xing)模量(liang)（Es）的變化(hua)。（B）幼苗葉片彈(dan)性模量（El）的(de)變化。（C）幼苗根系(xi)彈性模量（Er）的(de)變化。（D）幼苗莖(jing)稈彎曲強(qiáng)度(du)（σb）的變化。SA：風(fēng)擾動(dòng)(dong)開始時(shí)的幼(you)苗齡。

本實(shí)驗(yàn)采用上海(hai)騰拔Universal TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)番茄幼苗各(ge)組織（莖、葉和(he)根）進(jìn)行拉伸測(cè)(ce)試來(lai)測(cè)定彈性模(mo)量，并通過(guo)三點(diǎn)彎曲裝(zhuang)置來測(cè)定莖稈(gan)的彎曲強(qiáng)度。不(bu)同處理對(duì)番茄(jia)幼苗各組織機(jī)(ji)械特(te)性的(de)影響如圖 6 所(suo)示。如圖 6A 所示，在(zai)番茄(jia)幼苗 15 日齡和 19 日(ri)齡時(shí)(shi)，對(duì)照(zhao)組與各(ge)處理組主(zhu)莖的(de)彈性模量無顯(xian)著差(cha)異。當(dāng)(dang)番茄幼苗超過(guo) 23 日齡后，風(fēng)處(chu)理組主(zhu)莖的彈性模(mo)量顯著高(gao)于對(duì)照組和(he) P2-37 處理組。實(shí)(shi)驗(yàn)結(jié)束時(shí)(shi)，風(fēng)處(chu)理組主(zhu)莖的彈性(xing)模量約為 35 MPa，分(fen)別比對(duì)(dui)照組(zu)和 P2-37 處理組(zu)高出 17.85% 和(he) 10.02%。

如圖 6B 所(suo)示，在番茄幼(you)苗 15 日齡(ling)、19 日齡和 23 日(ri)齡時(shí)，對(duì)照組與(yu)各處理(li)組的葉片彈(dan)性模量無顯(xian)著差異。然而(er)，當(dāng)幼苗(miao)齡超過 27 日齡后(hou)，對(duì)照組的葉(ye)片彈性模(mo)量顯著(zhu)高于各處(chu)理組。31 日齡時(shí)(shi)，風(fēng)處理(li)組的葉片(pian)彈性(xing)模量zuidi，為(wei) 2.63 MPa。實(shí)驗(yàn)結(jié)束(shu)時(shí)，對(duì)照組的葉(ye)片彈性模量(liang)約為 3.2 MPa，分別(bie)比風(fēng)處理組和(he) P2-37 處理組(zu)高出 17.89% 和 8.27%。

如圖(tu) 6C 所示(shi)，番茄幼(you)苗 15 日齡時(shí)，對(duì)(dui)照組與各處(chu)理組的根系(xi)彈性模量無顯(xian)著差異。19 日齡后(hou)，風(fēng)處理組(zu)的根系彈性(xing)模量顯著高(gao)于對(duì)照(zhao)組。31 日齡時(shí)(shi)，風(fēng)處理組的根(gen)系彈性(xing)模量顯著(zhu)高于(yu)對(duì)照(zhao)組和 P2-37 處理組。實(shí)(shi)驗(yàn)結(jié)(jie)束時(shí)，風(fēng)處理(li)組的根系(xi)彈性模量(liang)約為 32 MPa，分別(bie)比對(duì)照(zhao)組和 P2-37 處理組高(gao)出 13.97% 和 6.48%。

如圖 6D 所(suo)示，在番茄幼(you)苗 15 日齡、19 日(ri)齡和(he) 23 日齡時(shí)，對(duì)照(zhao)組與各(ge)處理組(zu)的莖(jing)稈彎曲強(qiáng)度(du)無顯著差異。然(ran)而，27 日齡(ling)后，經(jīng)(jing)風(fēng)處理的番茄(jia)幼苗其莖稈彎(wan)曲強(qiáng)度顯(xian)著高(gao)于對(duì)照組和(he) P2-37 處理組(zu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)(jie)束時(shí)，風(fēng)處(chu)理組的莖稈彎(wan)曲強(qiáng)度(du)約為 7.2 MPa，分別(bie)比對(duì)(dui)照組和 P2-37 處理(li)組高出 12.71% 和 5.89%。

參考文獻(xiàn)：Peiji Yang et al. Microclimatic, physiological, and structural changes of tomato seedlings during wind-based overgrowth inhibition in vegetable nursery. Horticultural Plant Journal, 2025。