近日，西北(bei)農(nóng)林(lin)科技大學(xué)機(jī)(ji)械與電子工(gong)程學(xué)院研究(jiu)人員在國際期(qi)刊《Horticultural Plant Journal》（中科(ke)院大類一區(qū)(qu)，IF：6.2）發(fā)表(biao)了題(ti)為"Microclimatic, physiological, and structural changes of tomato seedlings during wind-based overgrowth inhibition in vegetable nursery"的研究論(lun)文。在該(gai)論文中(zhong)，研究人員利用(yong)上海騰拔Universal TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀用于(yu)測定番(fan)茄幼苗的彈(dan)性模量和彎(wan)曲強(qiáng)度等指(zhi)標(biāo)。

風(fēng)擾動(dòng)已成(cheng)為一種潛在(zai)的生(sheng)態(tài)友好(hao)型育苗方法(fa)。本研究通(tong)過對照實(shí)驗(yàn)(yan)，設(shè)計(jì)并搭建了(le)一套機(jī)電裝置(zhi)，旨在(zai)探究氣流對(dui)苗床中番茄(jia)幼苗微環(huán)(huan)境及生(sheng)理活動(dòng)的影響(xiang)。結(jié)果(guo)表明，氣流能夠(gou)提高幼苗(miao)冠層附近的(de)二氧化碳濃(nong)度，加速幼苗基(ji)質(zhì)的水(shui)分蒸發(fā)，并減少(shao)微氣候中的溫(wen)濕度波動(dòng)。與(yu)對照(zhao)組相比，經(jīng)氣(qi)流處理的幼(you)苗其第 4、7、10 位葉(ye)片的(de)光合速(su)率分別(bie)提高了 25.04%、8.23% 和 8.47%，蒸(zheng)騰速(su)率分別提(ti)高了 15.59%、22.28% 和 13.26%。此(ci)外，經(jīng)氣流(liu)和外源鐵元(yuan)素處理的幼(you)苗，其壯苗(miao)指數(shù)分別提高(gao)了 26.02% 和 31.5%。與外源鐵(tie)元素處理的(de)幼苗相比，受氣(qi)流擾動(dòng)的(de)幼苗莖稈髓組(zu)織細(xì)胞(bao)的幾何(he)平均(jun)直徑減小了約(yue) 18.66%，而莖稈的彈性(xing)模量和彎曲(qu)強(qiáng)度分(fen)別提高了(le) 10.01% 和 5.89%。同樣，根系組(zu)織細(xì)胞的體積(ji)減小(xiao)了 19.22%，但根系(xi)的彈性模量(liang)提高(gao)了 6.46%。本研(yan)究證實(shí)，氣流(liu)能顯著增強(qiáng)(qiang)幼苗對非(fei)生物脅迫的(de)抗性，其效果(guo)與外源施(shi)鐵相當(dāng)甚至更(geng)優(yōu)。這為將氣流(liu)擾動(dòng)作為培(pei)育健壯幼苗(miao)的綠色技術(shù)提(ti)供了理論和(he)實(shí)踐支(zhi)持。

圖 6. 不同處理對(dui)番茄幼苗機(jī)(ji)械特性的影響(xiang)。（A）幼苗莖稈彈(dan)性模量（Es）的(de)變化。（B）幼苗葉(ye)片彈性模(mo)量（El）的變(bian)化。（C）幼(you)苗根系(xi)彈性(xing)模量（Er）的變化(hua)。（D）幼苗莖稈(gan)彎曲強(qiáng)度（σb）的(de)變化。SA：風(fēng)(feng)擾動(dòng)開始時(shí)(shi)的幼苗(miao)齡。

本實(shí)驗(yàn)采(cai)用上海騰拔Universal TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀對番(fan)茄幼苗各組織(zhi)（莖、葉和根(gen)）進(jìn)行拉伸(shen)測試來測定彈(dan)性模量，并(bing)通過三點(diǎn)彎(wan)曲裝(zhuang)置來測(ce)定莖稈(gan)的彎曲強(qiáng)度(du)。不同(tong)處理對番(fan)茄幼苗各(ge)組織機(jī)(ji)械特性(xing)的影響如圖 6 所(suo)示。如圖 6A 所示(shi)，在番茄(jia)幼苗(miao) 15 日齡(ling)和 19 日齡(ling)時(shí)，對(dui)照組與各處理(li)組主莖的彈(dan)性模(mo)量無顯(xian)著差異。當(dāng)番茄(jia)幼苗超(chao)過 23 日齡后，風(fēng)(feng)處理組主(zhu)莖的彈(dan)性模量(liang)顯著高于對照(zhao)組和 P2-37 處理組(zu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)(shi)，風(fēng)處理(li)組主(zhu)莖的彈性模量(liang)約為 35 MPa，分別比對(dui)照組(zu)和 P2-37 處理組高(gao)出 17.85% 和 10.02%。

如圖(tu) 6B 所示(shi)，在番茄幼苗(miao) 15 日齡(ling)、19 日齡和 23 日齡時(shí)(shi)，對照(zhao)組與各處理(li)組的葉片(pian)彈性模量無顯(xian)著差異。然(ran)而，當(dāng)(dang)幼苗齡超(chao)過 27 日(ri)齡后，對照組(zu)的葉(ye)片彈性模量顯(xian)著高(gao)于各處理組。31 日(ri)齡時(shí)，風(fēng)處理組(zu)的葉片彈(dan)性模(mo)量zuidi，為(wei) 2.63 MPa。實(shí)驗(yàn)(yan)結(jié)束(shu)時(shí)，對照組(zu)的葉片彈(dan)性模量約為(wei) 3.2 MPa，分別(bie)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(suo)示，番(fan)茄幼苗 15 日齡時(shí)(shi)，對照組(zu)與各處理組(zu)的根(gen)系彈性(xing)模量(liang)無顯著差異。19 日(ri)齡后，風(fēng)處(chu)理組的(de)根系彈性模量(liang)顯著(zhu)高于對(dui)照組。31 日齡時(shí)，風(fēng)(feng)處理組(zu)的根(gen)系彈性模量(liang)顯著高于(yu)對照(zhao)組和(he) P2-37 處理組。實(shí)驗(yàn)(yan)結(jié)束(shu)時(shí)，風(fēng)(feng)處理組的根系(xi)彈性模量(liang)約為(wei) 32 MPa，分別比(bi)對照(zhao)組和 P2-37 處理組高(gao)出 13.97% 和(he) 6.48%。

如圖 6D 所示，在番(fan)茄幼苗 15 日(ri)齡、19 日齡和(he) 23 日齡時(shí)，對照(zhao)組與各處理組(zu)的莖稈彎曲(qu)強(qiáng)度無顯著差(cha)異。然而，27 日(ri)齡后(hou)，經(jīng)風(fēng)處理(li)的番茄(jia)幼苗其莖(jing)稈彎曲強(qiáng)度顯(xian)著高于對照組(zu)和 P2-37 處(chu)理組。實(shí)驗(yàn)(yan)結(jié)束時(shí)，風(fēng)處(chu)理組的莖(jing)稈彎曲強(qiáng)度(du)約為(wei) 7.2 MPa，分別比(bi)對照(zhao)組和 P2-37 處理組(zu)高出 12.71% 和 5.89%。

參考文(wen)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。