近日，西(xi)北農(nóng)林科技大(da)學(xué)機(jī)械與(yu)電子工程(cheng)學(xué)院研究(jiu)人員(yuan)在國際(ji)期刊《Horticultural Plant Journal》（中科院(yuan)大類一區(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(lun)文中，研究人員(yuan)利用上海(hai)騰拔Universal TA國產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀用(yong)于測(cè)(ce)定番茄幼苗(miao)的彈性模量和(he)彎曲(qu)強(qiáng)度等指標(biāo)(biao)。

風(fēng)擾動(dòng)已(yi)成為一種潛(qian)在的生(sheng)態(tài)友好型育苗(miao)方法(fa)。本研究通過對(duì)(dui)照實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)并(bing)搭建(jian)了一套機(jī)電裝(zhuang)置，旨在探究(jiu)氣流對(duì)(dui)苗床中番(fan)茄幼苗微環(huán)境(jing)及生理活動(dòng)(dong)的影響。結(jié)果表(biao)明，氣流能夠提(ti)高幼苗冠層(ceng)附近的二(er)氧化碳濃度(du)，加速幼苗基質(zhì)(zhi)的水分蒸(zheng)發(fā)，并(bing)減少微氣候中(zhong)的溫濕(shi)度波(bo)動(dòng)。與對(duì)照組(zu)相比，經(jīng)氣(qi)流處(chu)理的幼苗(miao)其第 4、7、10 位(wei)葉片的(de)光合速率分別(bie)提高了 25.04%、8.23% 和 8.47%，蒸(zheng)騰速率分別(bie)提高了(le) 15.59%、22.28% 和 13.26%。此外，經(jīng)(jing)氣流(liu)和外源鐵(tie)元素(su)處理(li)的幼(you)苗，其壯(zhuang)苗指數(shù)分別提(ti)高了 26.02% 和 31.5%。與外(wai)源鐵元素(su)處理的幼苗(miao)相比(bi)，受氣流擾(rao)動(dòng)的(de)幼苗莖稈(gan)髓組(zu)織細(xì)胞的(de)幾何(he)平均直(zhi)徑減小了(le)約 18.66%，而莖稈(gan)的彈性模量和(he)彎曲強(qiáng)度分(fen)別提高(gao)了 10.01% 和 5.89%。同(tong)樣，根系(xi)組織細(xì)胞的(de)體積減小了 19.22%，但(dan)根系(xi)的彈性模量(liang)提高了 6.46%。本研(yan)究證(zheng)實(shí)，氣流(liu)能顯著(zhu)增強(qiáng)幼苗對(duì)(dui)非生物脅(xie)迫的抗(kang)性，其效果與外(wai)源施鐵(tie)相當(dāng)甚至(zhi)更優(yōu)。這為將(jiang)氣流擾動(dòng)(dong)作為培育健壯(zhuang)幼苗(miao)的綠(lv)色技(ji)術(shù)提供了理論(lun)和實(shí)踐支持(chi)。

圖 6. 不(bu)同處理(li)對(duì)番(fan)茄幼苗(miao)機(jī)械(xie)特性(xing)的影響(xiang)。（A）幼苗莖(jing)稈彈(dan)性模量(liang)（Es）的變化。（B）幼(you)苗葉片彈性(xing)模量(liang)（El）的變化。（C）幼苗(miao)根系彈性模量(liang)（Er）的變化。（D）幼苗莖(jing)稈彎曲強(qiáng)度（σb）的(de)變化。SA：風(fēng)擾動(dòng)開(kai)始時(shí)(shi)的幼苗齡。

本實(shí)驗(yàn)采(cai)用上海騰拔(ba)Universal TA國產(chǎn)質(zhì)構(gòu)儀(yi)對(duì)番(fan)茄幼苗各組(zu)織（莖、葉(ye)和根）進(jìn)(jin)行拉(la)伸測(cè)試來測(cè)(ce)定彈(dan)性模量，并通(tong)過三點(diǎn)彎(wan)曲裝置來(lai)測(cè)定(ding)莖稈(gan)的彎曲強(qiáng)度。不(bu)同處理對(duì)番茄(jia)幼苗各組織機(jī)(ji)械特性的(de)影響如(ru)圖 6 所示(shi)。如圖(tu) 6A 所示，在番(fan)茄幼(you)苗 15 日(ri)齡和(he) 19 日齡時(shí)，對(duì)照組(zu)與各處理(li)組主莖的彈(dan)性模(mo)量無(wu)顯著差異。當(dāng)番(fan)茄幼苗超過(guo) 23 日齡后，風(fēng)(feng)處理組主(zhu)莖的彈(dan)性模量顯著高(gao)于對(duì)(dui)照組和(he) P2-37 處理組。實(shí)(shi)驗(yàn)結(jié)束時(shí)(shi)，風(fēng)處理組主莖(jing)的彈性模量(liang)約為 35 MPa，分(fen)別比對(duì)照(zhao)組和 P2-37 處理組(zu)高出 17.85% 和 10.02%。

如圖 6B 所示，在(zai)番茄幼苗 15 日(ri)齡、19 日齡和(he) 23 日齡時(shí)，對(duì)照(zhao)組與(yu)各處理組的(de)葉片(pian)彈性模量(liang)無顯著差異。然(ran)而，當(dāng)幼(you)苗齡超過(guo) 27 日齡后，對(duì)照(zhao)組的葉(ye)片彈性(xing)模量顯著(zhu)高于各(ge)處理組(zu)。31 日齡時(shí)(shi)，風(fēng)處理組(zu)的葉(ye)片彈(dan)性模量(liang)zuidi，為 2.63 MPa。實(shí)驗(yàn)結(jié)束(shu)時(shí)，對(duì)照組的葉(ye)片彈性(xing)模量(liang)約為 3.2 MPa，分別比(bi)風(fēng)處(chu)理組和(he) P2-37 處理組高出(chu) 17.89% 和 8.27%。

如圖 6C 所(suo)示，番茄幼苗(miao) 15 日齡時(shí)，對(duì)照組(zu)與各處理組的(de)根系(xi)彈性模量(liang)無顯著(zhu)差異(yi)。19 日齡后，風(fēng)處理(li)組的根(gen)系彈(dan)性模量顯著高(gao)于對(duì)照組(zu)。31 日齡時(shí)，風(fēng)處(chu)理組的根系(xi)彈性模量(liang)顯著高(gao)于對(duì)照組和(he) P2-37 處理組(zu)。實(shí)驗(yàn)結(jié)(jie)束時(shí)，風(fēng)(feng)處理(li)組的根(gen)系彈(dan)性模量約(yue)為 32 MPa，分別比(bi)對(duì)照組和(he) P2-37 處理組(zu)高出 13.97% 和(he) 6.48%。

如圖 6D 所示(shi)，在番茄幼(you)苗 15 日齡、19 日齡(ling)和 23 日齡時(shí)，對(duì)照(zhao)組與各處理組(zu)的莖稈(gan)彎曲強(qiáng)度無顯(xian)著差異。然(ran)而，27 日齡后，經(jīng)(jing)風(fēng)處理的番茄(jia)幼苗(miao)其莖稈彎曲強(qiáng)(qiang)度顯著高于(yu)對(duì)照組和(he) P2-37 處理組。實(shí)驗(yàn)結(jié)(jie)束時(shí)(shi)，風(fēng)處理組(zu)的莖稈(gan)彎曲強(qiáng)度(du)約為 7.2 MPa，分別比對(duì)(dui)照組和 P2-37 處理組(zu)高出 12.71% 和(he) 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。