近日，西(xi)北農(nóng)(nong)林科技(ji)大學機械與電(dian)子工程學院(yuan)研究(jiu)人員(yuan)在國際期(qi)刊《Horticultural Plant Journal》（中科院(yuan)大類(lei)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。在該論文中，研(yan)究人員利用(yong)上海騰拔Universal TA國(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)(gou)儀用于(yu)測定番(fan)茄幼苗(miao)的彈性模量(liang)和彎(wan)曲強度等指(zhi)標。

風擾動已成(cheng)為一(yi)種潛在的生(sheng)態(tài)友好型育苗(miao)方法(fa)。本研究通(tong)過對照實驗，設(shè)(she)計并搭(da)建了一套機(ji)電裝(zhuang)置，旨在探(tan)究氣流(liu)對苗床中(zhong)番茄幼(you)苗微(wei)環(huán)境及(ji)生理活動的影(ying)響。結(jié)(jie)果表明(ming)，氣流能夠(gou)提高(gao)幼苗(miao)冠層附近的二(er)氧化碳濃(nong)度，加速幼苗基(ji)質(zhì)的水分(fen)蒸發(fā)(fa)，并減(jian)少微氣(qi)候中(zhong)的溫(wen)濕度波(bo)動。與(yu)對照組相(xiang)比，經(jīng)氣流(liu)處理(li)的幼(you)苗其第(di) 4、7、10 位葉片(pian)的光合速率(lv)分別提高了(le) 25.04%、8.23% 和 8.47%，蒸騰速率(lv)分別提高了(le) 15.59%、22.28% 和 13.26%。此外，經(jīng)氣(qi)流和外(wai)源鐵元素處理(li)的幼苗，其壯苗(miao)指數(shù)(shu)分別提(ti)高了 26.02% 和(he) 31.5%。與外源鐵元素(su)處理的(de)幼苗相比(bi)，受氣流(liu)擾動的幼苗(miao)莖稈髓組織細(xi)胞的(de)幾何平均直(zhi)徑減小了(le)約 18.66%，而莖稈的彈(dan)性模(mo)量和彎曲強度(du)分別提高(gao)了 10.01% 和 5.89%。同樣，根系(xi)組織細(xi)胞的(de)體積(ji)減小了 19.22%，但根系(xi)的彈性(xing)模量提(ti)高了(le) 6.46%。本研究證實，氣(qi)流能(neng)顯著增(zeng)強幼苗(miao)對非生(sheng)物脅迫的抗性(xing)，其效(xiao)果與外(wai)源施鐵(tie)相當甚(shen)至更優(yōu)。這為(wei)將氣流擾動(dong)作為(wei)培育健(jian)壯幼苗(miao)的綠色技術(shù)(shu)提供(gong)了理論(lun)和實(shi)踐支持(chi)。

圖 6. 不(bu)同處理對(dui)番茄幼(you)苗機械特性的(de)影響。（A）幼苗(miao)莖稈(gan)彈性(xing)模量（Es）的(de)變化。（B）幼(you)苗葉片(pian)彈性模量(liang)（El）的變化。（C）幼苗(miao)根系彈性模量(liang)（Er）的變化。（D）幼苗(miao)莖稈彎曲強(qiang)度（σb）的(de)變化。SA：風擾動(dong)開始時的幼(you)苗齡。

本實驗采用上海騰拔(ba)Universal TA國產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對番茄幼(you)苗各組織（莖、葉(ye)和根）進行(xing)拉伸測試來(lai)測定彈(dan)性模量，并通(tong)過三點(dian)彎曲裝置(zhi)來測(ce)定莖稈的彎曲(qu)強度(du)。不同處(chu)理對番茄(jia)幼苗各(ge)組織機械特性(xing)的影響如圖(tu) 6 所示。如圖(tu) 6A 所示，在番茄幼(you)苗 15 日齡和 19 日齡(ling)時，對照(zhao)組與各處理(li)組主莖(jing)的彈性(xing)模量無顯(xian)著差異。當番(fan)茄幼苗(miao)超過 23 日齡后(hou)，風處理組(zu)主莖的彈性(xing)模量(liang)顯著高于(yu)對照組(zu)和 P2-37 處理(li)組。實驗結(jié)(jie)束時，風處理(li)組主莖(jing)的彈性模量(liang)約為 35 MPa，分別(bie)比對(dui)照組和 P2-37 處理組(zu)高出 17.85% 和 10.02%。

如圖 6B 所(suo)示，在番(fan)茄幼(you)苗 15 日齡、19 日齡和(he) 23 日齡時(shi)，對照組與(yu)各處理組的葉(ye)片彈性模量(liang)無顯著差(cha)異。然而，當幼苗(miao)齡超過 27 日齡(ling)后，對照組的葉(ye)片彈性模量(liang)顯著高(gao)于各處理組。31 日(ri)齡時，風(feng)處理組的(de)葉片彈性模量(liang)zuidi，為 2.63 MPa。實驗結(jié)束(shu)時，對照組的葉(ye)片彈性(xing)模量約(yue)為 3.2 MPa，分別比風(feng)處理組(zu)和 P2-37 處理組高出(chu) 17.89% 和 8.27%。

如圖 6C 所示，番茄(jia)幼苗 15 日(ri)齡時(shi)，對照組(zu)與各處理組的(de)根系(xi)彈性(xing)模量無顯著(zhu)差異。19 日齡(ling)后，風處理組的(de)根系(xi)彈性模量顯(xian)著高于(yu)對照組。31 日(ri)齡時，風(feng)處理組(zu)的根系彈(dan)性模量顯著(zhu)高于(yu)對照組和 P2-37 處理(li)組。實(shi)驗結(jié)束時，風(feng)處理組(zu)的根系(xi)彈性模(mo)量約為 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 6D 所示，在番(fan)茄幼(you)苗 15 日(ri)齡、19 日(ri)齡和 23 日齡(ling)時，對照組與(yu)各處理組的(de)莖稈彎曲強度(du)無顯著差(cha)異。然而，27 日(ri)齡后，經(jīng)風處理(li)的番茄幼(you)苗其(qi)莖稈彎曲(qu)強度顯(xian)著高于對照組(zu)和 P2-37 處理組。實(shi)驗結(jié)束(shu)時，風處理(li)組的(de)莖稈彎曲(qu)強度約為 7.2 MPa，分別(bie)比對照(zhao)組和(he) P2-37 處理組(zu)高出 12.71% 和(he) 5.89%。

參考文(wen)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。