近日，西(xi)北農(nong)林科(ke)技大學機械與(yu)電子工程學院(yuan)研究人員(yuan)在國際期刊《Horticultural Plant Journal》（中(zhong)科院(yuan)大類一區(qū)(qu)，IF：6.2）發(fā)表了(le)題為"Microclimatic, physiological, and structural changes of tomato seedlings during wind-based overgrowth inhibition in vegetable nursery"的研究(jiu)論文。在該論文中，研(yan)究人(ren)員利用上海騰(teng)拔Universal TA國產(chan)質構儀用(yong)于測定番茄幼(you)苗的(de)彈性模量和彎(wan)曲強度等指標(biao)。

風擾(rao)動已成為一種(zhong)潛在的生態(tài)友(you)好型育苗(miao)方法。本研究通(tong)過對照(zhao)實驗，設計并搭(da)建了一(yi)套機電裝置，旨(zhi)在探究氣流對(dui)苗床中番(fan)茄幼(you)苗微環(huán)境及(ji)生理活(huo)動的影響。結(jie)果表(biao)明，氣流能夠(gou)提高幼苗(miao)冠層附(fu)近的二氧化(hua)碳濃度，加速(su)幼苗基(ji)質的水分蒸(zheng)發(fā)，并減少微(wei)氣候中的(de)溫濕度(du)波動(dong)。與對(dui)照組(zu)相比，經氣(qi)流處理的(de)幼苗其第 4、7、10 位(wei)葉片(pian)的光(guang)合速率分別(bie)提高了 25.04%、8.23% 和 8.47%，蒸騰(teng)速率(lv)分別提高(gao)了 15.59%、22.28% 和(he) 13.26%。此外，經氣流(liu)和外源鐵元素(su)處理的幼苗(miao)，其壯苗指數分(fen)別提高了 26.02% 和 31.5%。與(yu)外源鐵元素(su)處理的(de)幼苗相比(bi)，受氣(qi)流擾動(dong)的幼苗(miao)莖稈髓組織細(xi)胞的幾何平(ping)均直徑(jing)減小了(le)約 18.66%，而莖稈的(de)彈性模量和彎(wan)曲強(qiang)度分別提高(gao)了 10.01% 和 5.89%。同樣(yang)，根系組(zu)織細胞(bao)的體積減(jian)小了 19.22%，但根系的(de)彈性模量(liang)提高(gao)了 6.46%。本研究證實(shi)，氣流能(neng)顯著增(zeng)強幼苗對非生(sheng)物脅(xie)迫的抗性(xing)，其效果與(yu)外源施(shi)鐵相當甚至(zhi)更優(yōu)。這為將(jiang)氣流(liu)擾動作為培(pei)育健(jian)壯幼(you)苗的綠(lv)色技術(shu)提供了理論(lun)和實踐支持。

圖 6. 不同處(chu)理對番(fan)茄幼苗機械特(te)性的影(ying)響。（A）幼苗莖稈(gan)彈性(xing)模量（Es）的變(bian)化。（B）幼(you)苗葉片(pian)彈性模(mo)量（El）的變化。（C）幼苗(miao)根系彈性(xing)模量（Er）的變(bian)化。（D）幼(you)苗莖稈(gan)彎曲強度（σb）的(de)變化。SA：風(feng)擾動開(kai)始時的(de)幼苗齡。

本實驗(yan)采用(yong)上海騰拔Universal TA國產(chan)質構儀對番茄幼苗(miao)各組(zu)織（莖(jing)、葉和(he)根）進行(xing)拉伸測試(shi)來測定彈性(xing)模量(liang)，并通過三點(dian)彎曲裝置(zhi)來測(ce)定莖稈的(de)彎曲強(qiang)度。不同處(chu)理對番茄幼苗(miao)各組織機械(xie)特性的影響(xiang)如圖 6 所(suo)示。如圖 6A 所示(shi)，在番(fan)茄幼苗 15 日齡(ling)和 19 日齡時(shi)，對照組與(yu)各處理組(zu)主莖的彈性(xing)模量無(wu)顯著差異。當(dang)番茄幼苗(miao)超過 23 日齡(ling)后，風處理組主(zhu)莖的彈性(xing)模量顯著高(gao)于對(dui)照組和 P2-37 處(chu)理組。實驗(yan)結束時，風處理(li)組主莖的(de)彈性模量(liang)約為 35 MPa，分別比對(dui)照組和 P2-37 處理組(zu)高出(chu) 17.85% 和 10.02%。

如圖 6B 所示(shi)，在番茄幼(you)苗 15 日齡、19 日齡(ling)和 23 日齡時(shi)，對照(zhao)組與各處理(li)組的葉片(pian)彈性模量(liang)無顯著(zhu)差異。然而，當(dang)幼苗齡超過(guo) 27 日齡后，對(dui)照組的葉片彈(dan)性模量顯(xian)著高于各處(chu)理組。31 日(ri)齡時，風(feng)處理組的葉片(pian)彈性模量zuidi，為(wei) 2.63 MPa。實驗結束時，對(dui)照組的葉(ye)片彈性模量約(yue)為 3.2 MPa，分別比風(feng)處理組和(he) P2-37 處理組高出(chu) 17.89% 和 8.27%。

如圖 6C 所示(shi)，番茄(jia)幼苗 15 日(ri)齡時，對(dui)照組與(yu)各處理組的根(gen)系彈(dan)性模量無顯著(zhu)差異。19 日齡后，風(feng)處理組(zu)的根(gen)系彈性(xing)模量顯著高于(yu)對照組。31 日齡(ling)時，風處理組的(de)根系彈性(xing)模量(liang)顯著高于(yu)對照組和 P2-37 處理(li)組。實驗(yan)結束(shu)時，風處理(li)組的根系彈性(xing)模量約(yue)為 32 MPa，分別比對(dui)照組和 P2-37 處(chu)理組(zu)高出(chu) 13.97% 和 6.48%。

如圖 6D 所示，在(zai)番茄幼苗(miao) 15 日齡、19 日齡和(he) 23 日齡時，對照(zhao)組與各處理組(zu)的莖稈彎(wan)曲強度無(wu)顯著(zhu)差異。然而(er)，27 日齡后，經(jing)風處(chu)理的(de)番茄幼(you)苗其莖稈(gan)彎曲強度(du)顯著高(gao)于對(dui)照組(zu)和 P2-37 處理組。實驗(yan)結束(shu)時，風處理組的(de)莖稈彎(wan)曲強度約為(wei) 7.2 MPa，分別(bie)比對照組和(he) P2-37 處理組高出 12.71% 和(he) 5.89%。

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