近日，西(xi)北農(nóng)(nong)林科(ke)技大學(xué)機(jī)械與(yu)電子工程學(xué)院(yuan)研究人員在國(guo)際期刊《Horticultural Plant Journal》（中科院(yuan)大類一區(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(wen)。在該論(lun)文中，研究(jiu)人員利用上(shang)海騰拔Universal TA國產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用于測定(ding)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)擾動已(yi)成為一種潛(qian)在的生(sheng)態(tài)友好(hao)型育苗方法。本(ben)研究通過對(dui)照實驗，設(shè)計(ji)并搭建了一套(tao)機(jī)電裝置(zhi)，旨在探(tan)究氣流(liu)對苗床中(zhong)番茄(jia)幼苗微環(huán)(huan)境及生理(li)活動的影響(xiang)。結(jié)果表明，氣(qi)流能夠提(ti)高幼苗(miao)冠層附(fu)近的二(er)氧化碳濃度，加(jia)速幼苗基質(zhì)(zhi)的水分蒸發(fā)(fa)，并減少微(wei)氣候(hou)中的溫濕度(du)波動。與對(dui)照組相(xiang)比，經(jīng)氣流處理(li)的幼(you)苗其第 4、7、10 位(wei)葉片的光合(he)速率分(fen)別提高了 25.04%、8.23% 和 8.47%，蒸(zheng)騰速率分別(bie)提高了 15.59%、22.28% 和(he) 13.26%。此外，經(jīng)氣流和(he)外源鐵元(yuan)素處理(li)的幼(you)苗，其(qi)壯苗(miao)指數(shù)分別提高(gao)了 26.02% 和 31.5%。與外(wai)源鐵元素(su)處理(li)的幼苗(miao)相比(bi)，受氣流擾(rao)動的(de)幼苗莖稈髓組(zu)織細(xì)胞的幾何(he)平均直徑減(jian)小了約 18.66%，而(er)莖稈(gan)的彈(dan)性模(mo)量和(he)彎曲強(qiáng)度分(fen)別提高了 10.01% 和(he) 5.89%。同樣，根(gen)系組織細(xì)胞(bao)的體積(ji)減小了 19.22%，但根系(xi)的彈性模量提(ti)高了 6.46%。本研究證(zheng)實，氣(qi)流能顯著增(zeng)強(qiáng)幼苗對非生(sheng)物脅(xie)迫的抗性(xing)，其效(xiao)果與外源施鐵(tie)相當(dāng)甚至(zhi)更優(yōu)。這為(wei)將氣流擾動(dong)作為培育健壯(zhuang)幼苗的綠色(se)技術(shù)提供了理(li)論和實踐支持(chi)。

圖 6. 不同處理(li)對番茄(jia)幼苗機(jī)(ji)械特性的影響(xiang)。（A）幼苗莖稈彈(dan)性模(mo)量（Es）的變化。（B）幼(you)苗葉片(pian)彈性模量（El）的(de)變化(hua)。（C）幼苗根系(xi)彈性模量（Er）的變(bian)化。（D）幼苗(miao)莖稈彎曲(qu)強(qiáng)度（σb）的變化(hua)。SA：風(fēng)擾動(dong)開始(shi)時的幼苗齡。

本實(shi)驗采用上海騰拔Universal TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀對番茄幼(you)苗各組(zu)織（莖(jing)、葉和根）進(jìn)(jin)行拉伸測(ce)試來測定彈(dan)性模量，并通過(guo)三點彎(wan)曲裝置來(lai)測定莖稈的(de)彎曲強(qiáng)度(du)。不同處理對番(fan)茄幼(you)苗各組織機(jī)械(xie)特性(xing)的影響如(ru)圖 6 所示。如圖 6A 所(suo)示，在番茄幼苗(miao) 15 日齡和 19 日齡(ling)時，對照組與(yu)各處理(li)組主莖的彈性(xing)模量(liang)無顯著差(cha)異。當(dāng)番茄幼(you)苗超過 23 日齡后(hou)，風(fēng)處(chu)理組主莖的(de)彈性模量(liang)顯著(zhu)高于對照組(zu)和 P2-37 處理組。實(shi)驗結(jié)(jie)束時(shi)，風(fēng)處理組主(zhu)莖的彈(dan)性模(mo)量約(yue)為 35 MPa，分別比對(dui)照組和(he) P2-37 處理(li)組高出 17.85% 和(he) 10.02%。

如圖(tu) 6B 所示，在(zai)番茄(jia)幼苗 15 日齡、19 日(ri)齡和 23 日(ri)齡時，對照組與(yu)各處理(li)組的葉片(pian)彈性(xing)模量無(wu)顯著差異。然(ran)而，當(dāng)幼苗(miao)齡超(chao)過 27 日齡后，對照(zhao)組的葉片(pian)彈性模量(liang)顯著高(gao)于各處理(li)組。31 日齡時，風(fēng)(feng)處理組(zu)的葉片彈(dan)性模量(liang)zuidi，為 2.63 MPa。實(shi)驗結(jié)束時，對(dui)照組的葉片(pian)彈性(xing)模量約為(wei) 3.2 MPa，分別比風(fēng)(feng)處理組和 P2-37 處理(li)組高出 17.89% 和(he) 8.27%。

如圖 6C 所示，番(fan)茄幼(you)苗 15 日(ri)齡時，對照組與(yu)各處理組的根(gen)系彈性模量無(wu)顯著差異。19 日齡(ling)后，風(fēng)(feng)處理組的根系(xi)彈性模量(liang)顯著高于對(dui)照組。31 日齡時，風(fēng)(feng)處理組的(de)根系彈(dan)性模(mo)量顯著(zhu)高于(yu)對照組和(he) P2-37 處理(li)組。實驗結(jié)(jie)束時，風(fēng)處理(li)組的根系彈性(xing)模量約為(wei) 32 MPa，分別比對照組(zu)和 P2-37 處理組高出(chu) 13.97% 和 6.48%。

如圖 6D 所(suo)示，在(zai)番茄幼苗 15 日齡(ling)、19 日齡和(he) 23 日齡(ling)時，對照組與各(ge)處理組的莖(jing)稈彎曲(qu)強(qiáng)度無顯著差(cha)異。然而，27 日(ri)齡后，經(jīng)風(fēng)處理(li)的番茄幼(you)苗其莖稈(gan)彎曲強(qiáng)(qiang)度顯著高(gao)于對(dui)照組和(he) P2-37 處理組。實(shi)驗結(jié)束時，風(fēng)(feng)處理(li)組的莖稈彎(wan)曲強(qiáng)度約為(wei) 7.2 MPa，分別比對(dui)照組和 P2-37 處(chu)理組(zu)高出 12.71% 和(he) 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。