近日，西北(bei)農(nóng)林科技大學(xué)(xue)機(jī)械與電(dian)子工程學(xué)院研(yan)究人員在國(guó)際(ji)期刊《Horticultural Plant Journal》（中科院大(da)類一(yi)區(qū)，IF：6.2）發(fā)表了題(ti)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(gai)論文(wen)中，研(yan)究人(ren)員利用(yong)上海騰拔Universal TA國(guó)(guo)產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測(cè)定(ding)番茄幼苗的彈(dan)性模(mo)量和彎曲強(qiáng)(qiang)度等指標(biāo)。

風(fēng)擾動(dòng)(dong)已成(cheng)為一(yi)種潛在的生(sheng)態(tài)友好型(xing)育苗(miao)方法。本研究通(tong)過(guò)對(duì)照(zhao)實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)(ji)并搭(da)建了(le)一套機(jī)電裝置(zhi)，旨在探(tan)究氣流對(duì)苗(miao)床中番茄(jia)幼苗微環(huán)境及(ji)生理活動(dòng)的影(ying)響。結(jié)果表(biao)明，氣流能夠(gou)提高幼苗冠(guan)層附近(jin)的二氧化(hua)碳濃度，加速幼(you)苗基質(zhì)的(de)水分蒸發(fā)(fa)，并減少微氣候(hou)中的溫濕(shi)度波動(dòng)。與對(duì)(dui)照組相比(bi)，經(jīng)氣流處(chu)理的幼苗(miao)其第 4、7、10 位葉片(pian)的光合速率(lv)分別提高了 25.04%、8.23% 和(he) 8.47%，蒸騰速率分別(bie)提高(gao)了 15.59%、22.28% 和(he) 13.26%。此外，經(jīng)(jing)氣流和外源(yuan)鐵元素處(chu)理的(de)幼苗，其壯苗(miao)指數(shù)分(fen)別提高(gao)了 26.02% 和 31.5%。與(yu)外源鐵元(yuan)素處理的(de)幼苗相(xiang)比，受(shou)氣流擾動(dòng)(dong)的幼苗莖稈髓(sui)組織(zhi)細(xì)胞的(de)幾何(he)平均直徑減小(xiao)了約 18.66%，而莖稈(gan)的彈性模(mo)量和彎(wan)曲強(qiáng)度分別提(ti)高了 10.01% 和 5.89%。同樣，根(gen)系組(zu)織細(xì)胞的(de)體積減(jian)小了 19.22%，但根系(xi)的彈性模量提(ti)高了 6.46%。本研究證(zheng)實(shí)，氣流(liu)能顯著(zhu)增強(qiáng)幼苗對(duì)非(fei)生物脅迫(po)的抗性，其效(xiao)果與外源施(shi)鐵相當(dāng)甚至更(geng)優(yōu)。這為將氣流(liu)擾動(dòng)作為(wei)培育(yu)健壯幼苗的綠(lv)色技術(shù)提(ti)供了(le)理論和實(shí)(shi)踐支持(chi)。

圖 6. 不(bu)同處理對(duì)(dui)番茄幼(you)苗機(jī)(ji)械特性的影響(xiang)。（A）幼苗莖(jing)稈彈(dan)性模量（Es）的(de)變化(hua)。（B）幼苗葉片(pian)彈性模量（El）的變(bian)化。（C）幼苗根系(xi)彈性模量(liang)（Er）的變(bian)化。（D）幼(you)苗莖稈彎曲強(qiáng)(qiang)度（σb）的變化。SA：風(fēng)(feng)擾動(dòng)開(kāi)始(shi)時(shí)的幼苗(miao)齡。

本實(shí)驗(yàn)(yan)采用上海騰拔Universal TA國(guó)產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)(gou)儀對(duì)番(fan)茄幼苗(miao)各組織（莖、葉和(he)根）進(jìn)行拉伸測(cè)(ce)試來(lái)測(cè)定彈性(xing)模量(liang)，并通過(guò)(guo)三點(diǎn)(dian)彎曲裝(zhuang)置來(lái)測(cè)(ce)定莖稈的彎(wan)曲強(qiáng)(qiang)度。不同處(chu)理對(duì)番茄幼(you)苗各組織機(jī)(ji)械特性的影(ying)響如圖 6 所(suo)示。如圖 6A 所示，在(zai)番茄(jia)幼苗(miao) 15 日齡和(he) 19 日齡時(shí)，對(duì)照(zhao)組與(yu)各處理組主(zhu)莖的彈性(xing)模量無(wú)顯著(zhu)差異。當(dāng)番(fan)茄幼苗超過(guò)(guo) 23 日齡后，風(fēng)(feng)處理組主莖的(de)彈性模(mo)量顯著高于對(duì)(dui)照組(zu)和 P2-37 處理組。實(shí)驗(yàn)(yan)結(jié)束(shu)時(shí)，風(fēng)處(chu)理組(zu)主莖(jing)的彈性模量約(yue)為 35 MPa，分別比(bi)對(duì)照(zhao)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(ri)齡時(shí)，對(duì)照組與(yu)各處(chu)理組的(de)葉片彈性模(mo)量無(wú)(wu)顯著差異(yi)。然而，當(dāng)幼苗(miao)齡超過(guò) 27 日齡后(hou)，對(duì)照組的(de)葉片彈(dan)性模量顯(xian)著高(gao)于各處理(li)組。31 日齡(ling)時(shí)，風(fēng)(feng)處理組的葉(ye)片彈性模(mo)量zuidi，為 2.63 MPa。實(shí)驗(yàn)結(jié)束(shu)時(shí)，對(duì)照組的(de)葉片彈(dan)性模量約為 3.2 MPa，分(fen)別比風(fēng)處理(li)組和 P2-37 處(chu)理組高出 17.89% 和 8.27%。

如圖(tu) 6C 所示(shi)，番茄(jia)幼苗(miao) 15 日齡時(shí)，對(duì)(dui)照組(zu)與各(ge)處理組的根(gen)系彈性(xing)模量無(wú)(wu)顯著差異(yi)。19 日齡后，風(fēng)處(chu)理組的(de)根系彈性模(mo)量顯著高于對(duì)(dui)照組(zu)。31 日齡時(shí)，風(fēng)處理(li)組的根(gen)系彈性(xing)模量(liang)顯著高于對(duì)照(zhao)組和 P2-37 處理組(zu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)束(shu)時(shí)，風(fēng)(feng)處理組(zu)的根(gen)系彈性模量約(yue)為 32 MPa，分別(bie)比對(duì)(dui)照組和(he) P2-37 處理組高(gao)出 13.97% 和 6.48%。

如圖 6D 所(suo)示，在(zai)番茄幼苗(miao) 15 日齡、19 日齡和(he) 23 日齡時(shí)，對(duì)照(zhao)組與(yu)各處理組的(de)莖稈(gan)彎曲強(qiáng)(qiang)度無(wú)顯著差(cha)異。然而(er)，27 日齡(ling)后，經(jīng)風(fēng)(feng)處理(li)的番(fan)茄幼苗(miao)其莖稈彎曲(qu)強(qiáng)度(du)顯著高(gao)于對(duì)(dui)照組和(he) P2-37 處理組。實(shí)驗(yàn)結(jié)(jie)束時(shí)，風(fēng)處理組(zu)的莖稈彎曲(qu)強(qiáng)度(du)約為(wei) 7.2 MPa，分別比對(duì)(dui)照組和 P2-37 處理組(zu)高出(chu) 12.71% 和 5.89%。

參考文獻(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。