近日(ri)，西北農(nóng)林科(ke)技大學機械與(yu)電子工(gong)程學(xue)院研究人(ren)員在國際(ji)期刊《Horticultural Plant Journal》（中科院大(da)類一區(qū)，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(yan)究論文(wen)。在該論(lun)文中，研究人(ren)員利用上(shang)海騰拔Universal TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀用于測(ce)定番茄(jia)幼苗的彈性模(mo)量和彎曲強(qiang)度等指標。

風擾(rao)動已成(cheng)為一種(zhong)潛在的(de)生態(tài)友好(hao)型育苗方法(fa)。本研(yan)究通過對(dui)照實驗，設(she)計并(bing)搭建了一套機(ji)電裝(zhuang)置，旨在探究氣(qi)流對苗(miao)床中番茄幼(you)苗微環(huán)境(jing)及生理活動的(de)影響。結(jié)果表明(ming)，氣流能夠(gou)提高幼苗(miao)冠層(ceng)附近的(de)二氧化碳濃(nong)度，加速幼苗基(ji)質(zhì)的水(shui)分蒸發(fā)，并(bing)減少(shao)微氣(qi)候中的溫(wen)濕度波動。與對(dui)照組(zu)相比，經(jīng)氣(qi)流處(chu)理的(de)幼苗其第(di) 4、7、10 位葉片的光合(he)速率(lv)分別提高了 25.04%、8.23% 和(he) 8.47%，蒸騰速率(lv)分別(bie)提高了(le) 15.59%、22.28% 和 13.26%。此外，經(jīng)氣流(liu)和外源(yuan)鐵元素(su)處理的(de)幼苗，其壯苗(miao)指數(shù)分別提(ti)高了 26.02% 和 31.5%。與(yu)外源鐵元素(su)處理的幼苗相(xiang)比，受氣流(liu)擾動的幼苗(miao)莖稈髓組織細(xi)胞的幾何(he)平均直(zhi)徑減小了(le)約 18.66%，而莖稈的(de)彈性(xing)模量和彎(wan)曲強度分(fen)別提高了(le) 10.01% 和 5.89%。同樣，根系(xi)組織細胞的體(ti)積減小了 19.22%，但根(gen)系的(de)彈性(xing)模量提高(gao)了 6.46%。本(ben)研究證實，氣(qi)流能顯著(zhu)增強(qiang)幼苗對(dui)非生物脅迫的(de)抗性，其效果與(yu)外源(yuan)施鐵相(xiang)當甚至(zhi)更優(yōu)。這為將(jiang)氣流(liu)擾動作為(wei)培育健壯幼(you)苗的綠色技(ji)術(shù)提供了(le)理論和(he)實踐支(zhi)持。

圖 6. 不同(tong)處理對番茄(jia)幼苗機械(xie)特性的(de)影響。（A）幼苗莖(jing)稈彈性模量（Es）的(de)變化。（B）幼苗(miao)葉片彈性模量(liang)（El）的變化(hua)。（C）幼苗根(gen)系彈(dan)性模量（Er）的變化(hua)。（D）幼苗莖稈(gan)彎曲強(qiang)度（σb）的(de)變化(hua)。SA：風擾(rao)動開始時的(de)幼苗齡(ling)。

本實驗采用(yong)上海騰拔Universal TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對番(fan)茄幼(you)苗各組織(zhi)（莖、葉和根）進行(xing)拉伸測試(shi)來測定彈性模(mo)量，并通過三點(dian)彎曲裝置來測(ce)定莖(jing)稈的彎曲強度(du)。不同處理(li)對番(fan)茄幼苗各(ge)組織機械特(te)性的影響(xiang)如圖(tu) 6 所示。如圖 6A 所示(shi)，在番茄幼苗(miao) 15 日齡和 19 日齡時(shi)，對照(zhao)組與各處理(li)組主莖的彈性(xing)模量無顯著差(cha)異。當(dang)番茄幼苗超(chao)過 23 日齡(ling)后，風處理組主(zhu)莖的彈(dan)性模量顯著高(gao)于對照組和 P2-37 處(chu)理組(zu)。實驗結(jié)束時，風(feng)處理組(zu)主莖的(de)彈性模(mo)量約為 35 MPa，分別比(bi)對照組和(he) P2-37 處理組高出 17.85% 和(he) 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(ling)時，對照組與(yu)各處(chu)理組的葉片彈(dan)性模量無顯(xian)著差(cha)異。然而，當(dang)幼苗齡超過 27 日(ri)齡后，對照組的(de)葉片彈(dan)性模量(liang)顯著(zhu)高于各(ge)處理組。31 日(ri)齡時(shi)，風處理(li)組的葉片(pian)彈性模量(liang)zuidi，為 2.63 MPa。實驗結(jié)束(shu)時，對照組的葉(ye)片彈性模量(liang)約為 3.2 MPa，分(fen)別比風處(chu)理組和 P2-37 處(chu)理組高(gao)出 17.89% 和 8.27%。

如圖 6C 所示，番(fan)茄幼苗 15 日齡時(shi)，對照組與(yu)各處(chu)理組的根系(xi)彈性模(mo)量無顯著差(cha)異。19 日齡后，風處(chu)理組的根系彈(dan)性模(mo)量顯著(zhu)高于對(dui)照組。31 日(ri)齡時(shi)，風處理組的根(gen)系彈性(xing)模量顯著(zhu)高于對照組和(he) P2-37 處理(li)組。實驗結(jié)(jie)束時，風處(chu)理組的根(gen)系彈性模量(liang)約為(wei) 32 MPa，分別(bie)比對照組和 P2-37 處(chu)理組高出 13.97% 和(he) 6.48%。

如圖(tu) 6D 所示，在番茄(jia)幼苗 15 日(ri)齡、19 日(ri)齡和(he) 23 日齡時，對照(zhao)組與各處理組(zu)的莖稈彎曲(qu)強度無顯著(zhu)差異。然而，27 日齡(ling)后，經(jīng)風處理(li)的番茄幼苗(miao)其莖稈(gan)彎曲強度(du)顯著高于(yu)對照組和 P2-37 處(chu)理組(zu)。實驗結(jié)(jie)束時，風處理組(zu)的莖(jing)稈彎曲強度(du)約為 7.2 MPa，分別(bie)比對(dui)照組和 P2-37 處理(li)組高出 12.71% 和 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。