近日，西(xi)北農(nóng)林(lin)科技大學(xué)機(jī)械(xie)與電子工(gong)程學(xué)院(yuan)研究(jiu)人員在國際(ji)期刊《Horticultural Plant Journal》（中科院(yuan)大類一區(qū)，IF：6.2）發(fā)(fa)表了(le)題為(wei)"Microclimatic, physiological, and structural changes of tomato seedlings during wind-based overgrowth inhibition in vegetable nursery"的研究論文。在該論文中(zhong)，研究人(ren)員利(li)用上海騰拔(ba)Universal TA國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于測定番(fan)茄幼苗的彈(dan)性模量和彎(wan)曲強(qiáng)度等(deng)指標(biāo)。

風(fēng)擾動(dong)已成為一(yi)種潛在的生態(tài)(tai)友好型育苗方(fang)法。本研究通過(guo)對照實(shí)驗(yàn)(yan)，設(shè)計(jì)(ji)并搭(da)建了一套(tao)機(jī)電裝置，旨(zhi)在探究氣(qi)流對苗(miao)床中番茄(jia)幼苗微環(huán)境及(ji)生理活(huo)動的影(ying)響。結(jié)果(guo)表明，氣(qi)流能夠提(ti)高幼苗冠層(ceng)附近的二氧化(hua)碳濃度(du)，加速幼(you)苗基質(zhì)的(de)水分蒸(zheng)發(fā)，并減(jian)少微氣(qi)候中的溫濕度(du)波動(dong)。與對(dui)照組(zu)相比，經(jīng)氣(qi)流處理的(de)幼苗其第 4、7、10 位(wei)葉片的光合速(su)率分別提(ti)高了 25.04%、8.23% 和 8.47%，蒸騰(teng)速率分別(bie)提高了 15.59%、22.28% 和 13.26%。此外(wai)，經(jīng)氣流和外(wai)源鐵元素(su)處理的(de)幼苗，其壯(zhuang)苗指數(shù)分別提(ti)高了 26.02% 和 31.5%。與外(wai)源鐵(tie)元素(su)處理的(de)幼苗相比，受(shou)氣流擾(rao)動的幼苗莖(jing)稈髓組(zu)織細(xì)(xi)胞的幾何平(ping)均直(zhi)徑減小了約(yue) 18.66%，而莖稈的彈性(xing)模量和(he)彎曲強(qiáng)度(du)分別提(ti)高了(le) 10.01% 和 5.89%。同樣(yang)，根系組織細(xì)胞(bao)的體積減小了(le) 19.22%，但根系的(de)彈性模量(liang)提高了(le) 6.46%。本研究證實(shí)，氣(qi)流能顯(xian)著增強(qiáng)幼苗對(dui)非生物(wu)脅迫的抗性，其(qi)效果與外源(yuan)施鐵(tie)相當(dāng)甚(shen)至更(geng)優(yōu)。這為將氣(qi)流擾動作為培(pei)育健(jian)壯幼(you)苗的(de)綠色技術(shù)提供(gong)了理(li)論和實(shí)踐(jian)支持。

圖 6. 不同處理對(dui)番茄幼苗機(jī)(ji)械特性的(de)影響。（A）幼苗莖稈彈性(xing)模量（Es）的變(bian)化。（B）幼苗(miao)葉片彈性模量(liang)（El）的變化(hua)。（C）幼苗根系彈性(xing)模量（Er）的變化。（D）幼(you)苗莖稈彎曲強(qiáng)(qiang)度（σb）的變化。SA：風(fēng)(feng)擾動開(kai)始時的(de)幼苗齡(ling)。

本實(shí)(shi)驗(yàn)采用(yong)上海騰拔Universal TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀對番茄幼苗各(ge)組織(zhi)（莖、葉和根(gen)）進(jìn)行拉伸測試(shi)來測定彈性(xing)模量(liang)，并通過(guo)三點(diǎn)彎曲裝置(zhi)來測定莖稈(gan)的彎曲強(qiáng)(qiang)度。不同(tong)處理對番(fan)茄幼苗(miao)各組織機(jī)械(xie)特性的影響(xiang)如圖 6 所示(shi)。如圖 6A 所示(shi)，在番茄幼苗 15 日(ri)齡和 19 日(ri)齡時，對照(zhao)組與(yu)各處理(li)組主(zhu)莖的彈性模量(liang)無顯著(zhu)差異。當(dāng)番茄幼(you)苗超過(guo) 23 日齡(ling)后，風(fēng)(feng)處理組主莖的(de)彈性模(mo)量顯(xian)著高(gao)于對照組和 P2-37 處(chu)理組(zu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束(shu)時，風(fēng)處理(li)組主莖的彈性(xing)模量約為 35 MPa，分別(bie)比對照組和 P2-37 處(chu)理組高(gao)出 17.85% 和 10.02%。

如圖 6B 所(suo)示，在番茄(jia)幼苗 15 日齡(ling)、19 日齡(ling)和 23 日(ri)齡時，對照(zhao)組與各(ge)處理組的葉片(pian)彈性模量無顯(xian)著差異。然而(er)，當(dāng)幼苗齡超(chao)過 27 日齡后，對照(zhao)組的葉片彈(dan)性模量顯著(zhu)高于各(ge)處理組。31 日齡(ling)時，風(fēng)處理(li)組的葉片彈(dan)性模量zuidi，為 2.63 MPa。實(shí)(shi)驗(yàn)結(jié)束時，對(dui)照組的葉片彈(dan)性模量約(yue)為 3.2 MPa，分別(bie)比風(fēng)(feng)處理(li)組和 P2-37 處理組高(gao)出 17.89% 和(he) 8.27%。

如圖(tu) 6C 所示(shi)，番茄幼苗(miao) 15 日齡時(shi)，對照組(zu)與各處理(li)組的根系(xi)彈性模量(liang)無顯著差異。19 日(ri)齡后，風(fēng)(feng)處理組的根系(xi)彈性模量顯著(zhu)高于對照組。31 日(ri)齡時，風(fēng)處(chu)理組的根(gen)系彈(dan)性模量顯著(zhu)高于對(dui)照組和(he) P2-37 處理組。實(shí)(shi)驗(yàn)結(jié)束時，風(fēng)處(chu)理組(zu)的根系彈(dan)性模量約為(wei) 32 MPa，分別(bie)比對(dui)照組(zu)和 P2-37 處(chu)理組高(gao)出 13.97% 和(he) 6.48%。

如圖 6D 所示，在(zai)番茄(jia)幼苗 15 日齡、19 日齡(ling)和 23 日(ri)齡時(shi)，對照(zhao)組與各處(chu)理組的(de)莖稈彎曲強(qiáng)度(du)無顯著差(cha)異。然而，27 日齡后(hou)，經(jīng)風(fēng)處理(li)的番(fan)茄幼(you)苗其莖稈彎曲(qu)強(qiáng)度顯著高于(yu)對照組和 P2-37 處(chu)理組。實(shí)驗(yàn)結(jié)(jie)束時，風(fēng)處理(li)組的(de)莖稈彎(wan)曲強(qiáng)度約為(wei) 7.2 MPa，分別比對(dui)照組和 P2-37 處理(li)組高出 12.71% 和 5.89%。

參考(kao)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。