近日，西北農(nóng)林(lin)科技大學(xué)(xue)機(jī)械與電(dian)子工(gong)程學(xué)院(yuan)研究人員(yuan)在國際期(qi)刊《Horticultural Plant Journal》（中(zhong)科院大(da)類一(yi)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(lun)文。在該論文(wen)中，研究(jiu)人員(yuan)利用上海(hai)騰拔Universal TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)(ce)定番茄(jia)幼苗的彈性模(mo)量和彎曲強(qiáng)度(du)等指(zhi)標(biāo)。

風(fēng)擾(rao)動(dòng)已成為一(yi)種潛在的(de)生態(tài)友好(hao)型育(yu)苗方法。本(ben)研究通(tong)過對(duì)照(zhao)實(shí)驗(yàn)，設(shè)(she)計(jì)并(bing)搭建了一套(tao)機(jī)電裝置(zhi)，旨在探(tan)究氣流對(duì)苗(miao)床中番茄幼苗(miao)微環(huán)境及生(sheng)理活動(dòng)的影(ying)響。結(jié)果表(biao)明，氣流(liu)能夠提高幼苗(miao)冠層附近(jin)的二氧(yang)化碳濃度，加速(su)幼苗基質(zhì)的(de)水分(fen)蒸發(fā)，并(bing)減少微氣(qi)候中的溫(wen)濕度波動(dòng)(dong)。與對(duì)照組(zu)相比，經(jīng)(jing)氣流(liu)處理的(de)幼苗其第 4、7、10 位(wei)葉片的光(guang)合速率分別提(ti)高了(le) 25.04%、8.23% 和 8.47%，蒸騰速率分(fen)別提高了 15.59%、22.28% 和 13.26%。此(ci)外，經(jīng)氣流(liu)和外源鐵元素(su)處理(li)的幼苗，其壯苗(miao)指數(shù)分別(bie)提高了 26.02% 和 31.5%。與(yu)外源(yuan)鐵元素處理(li)的幼苗相比，受(shou)氣流擾動(dòng)的(de)幼苗莖(jing)稈髓組織(zhi)細(xì)胞的幾何(he)平均直(zhi)徑減小(xiao)了約(yue) 18.66%，而莖稈的(de)彈性模量(liang)和彎曲(qu)強(qiáng)度分別(bie)提高(gao)了 10.01% 和(he) 5.89%。同樣，根系(xi)組織(zhi)細(xì)胞的體積(ji)減小(xiao)了 19.22%，但根(gen)系的彈(dan)性模(mo)量提高(gao)了 6.46%。本研究證實(shí)(shi)，氣流能顯著增(zeng)強(qiáng)幼苗對(duì)非(fei)生物(wu)脅迫的抗性，其(qi)效果與外源(yuan)施鐵相當(dāng)甚(shen)至更優(yōu)。這(zhe)為將氣流(liu)擾動(dòng)作(zuo)為培育健(jian)壯幼(you)苗的(de)綠色(se)技術(shù)提(ti)供了理論和(he)實(shí)踐支持。

圖 6. 不同處理對(duì)(dui)番茄幼苗(miao)機(jī)械特性(xing)的影響。（A）幼苗莖稈(gan)彈性模(mo)量（Es）的變(bian)化。（B）幼苗葉片(pian)彈性模(mo)量（El）的變化。（C）幼苗(miao)根系彈性模(mo)量（Er）的變化。（D）幼苗(miao)莖稈彎曲(qu)強(qiáng)度（σb）的變化(hua)。SA：風(fēng)擾(rao)動(dòng)開始時(shí)(shi)的幼苗齡。

本實(shí)驗(yàn)采用上海騰拔Universal TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對(duì)番茄幼(you)苗各(ge)組織（莖、葉和(he)根）進(jìn)(jin)行拉伸測(cè)試(shi)來測(cè)定彈性模(mo)量，并(bing)通過三(san)點(diǎn)彎曲裝(zhuang)置來(lai)測(cè)定莖稈的(de)彎曲強(qiáng)度(du)。不同處理對(duì)番(fan)茄幼苗(miao)各組織機(jī)械特(te)性的影響(xiang)如圖(tu) 6 所示。如圖(tu) 6A 所示，在番(fan)茄幼苗 15 日齡和(he) 19 日齡(ling)時(shí)，對(duì)照(zhao)組與各處理(li)組主莖的彈性(xing)模量(liang)無顯著差異。當(dāng)(dang)番茄幼苗超過(guo) 23 日齡后，風(fēng)處(chu)理組主莖(jing)的彈性模量(liang)顯著高(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)處理組(zu)主莖的(de)彈性模量約為(wei) 35 MPa，分別(bie)比對(duì)照(zhao)組和 P2-37 處(chu)理組(zu)高出(chu) 17.85% 和 10.02%。

如圖 6B 所示，在番(fan)茄幼苗 15 日(ri)齡、19 日齡和 23 日(ri)齡時(shí)，對(duì)(dui)照組與(yu)各處(chu)理組(zu)的葉片彈性模(mo)量無顯著差(cha)異。然而，當(dāng)幼苗(miao)齡超過 27 日齡(ling)后，對(duì)照組(zu)的葉片彈(dan)性模量顯(xian)著高(gao)于各處理組(zu)。31 日齡(ling)時(shí)，風(fēng)處(chu)理組的葉片(pian)彈性模量(liang)zuidi，為 2.63 MPa。實(shí)驗(yàn)結(jié)束(shu)時(shí)，對(duì)(dui)照組的葉片(pian)彈性模(mo)量約(yue)為 3.2 MPa，分別比(bi)風(fēng)處理組(zu)和 P2-37 處(chu)理組高出 17.89% 和 8.27%。

如圖 6C 所示，番(fan)茄幼苗 15 日齡時(shí)(shi)，對(duì)照組與各(ge)處理組的根系(xi)彈性模量無顯(xian)著差異。19 日齡(ling)后，風(fēng)處理組(zu)的根(gen)系彈性模量顯(xian)著高于對(duì)(dui)照組。31 日齡(ling)時(shí)，風(fēng)(feng)處理(li)組的根系(xi)彈性模量(liang)顯著高于對(duì)照(zhao)組和 P2-37 處理(li)組。實(shí)(shi)驗(yàn)結(jié)(jie)束時(shí)(shi)，風(fēng)處(chu)理組的根(gen)系彈性模量(liang)約為(wei) 32 MPa，分別比對(duì)照(zhao)組和 P2-37 處理(li)組高(gao)出 13.97% 和 6.48%。

如圖 6D 所示，在番(fan)茄幼苗 15 日齡、19 日(ri)齡和 23 日齡時(shí)(shi)，對(duì)照組(zu)與各處(chu)理組的莖稈(gan)彎曲強(qiáng)(qiang)度無顯(xian)著差異。然而(er)，27 日齡后(hou)，經(jīng)風(fēng)處理(li)的番茄幼苗其(qi)莖稈彎曲(qu)強(qiáng)度(du)顯著高于(yu)對(duì)照組(zu)和 P2-37 處(chu)理組。實(shí)驗(yàn)結(jié)(jie)束時(shí)，風(fēng)(feng)處理(li)組的莖稈(gan)彎曲(qu)強(qiáng)度約為(wei) 7.2 MPa，分別(bie)比對(duì)(dui)照組和(he) P2-37 處理組(zu)高出(chu) 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。