近日，西北農(nóng)(nong)林科技大學(xué)(xue)機(jī)械與電子(zi)工程學(xué)院(yuan)研究人員在(zai)國際期刊《Horticultural Plant Journal》（中科(ke)院大類一區(qū)(qu)，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"的研究(jiu)論文。在該論文中，研(yan)究人員利用上(shang)海騰拔(ba)Universal TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀(yi)用于測定(ding)番茄(jia)幼苗的彈性(xing)模量和(he)彎曲(qu)強(qiáng)度(du)等指標(biāo)。

風(fēng)擾動已成(cheng)為一種潛(qian)在的生(sheng)態(tài)友(you)好型育苗(miao)方法。本研究通(tong)過對照實(shí)(shi)驗(yàn)，設(shè)計(jì)(ji)并搭(da)建了(le)一套(tao)機(jī)電裝置(zhi)，旨在探究氣流(liu)對苗床中番茄(jia)幼苗(miao)微環(huán)(huan)境及(ji)生理(li)活動的(de)影響。結(jié)(jie)果表明，氣流(liu)能夠提高幼苗(miao)冠層附近(jin)的二氧化(hua)碳濃度，加速(su)幼苗基質(zhì)的水(shui)分蒸(zheng)發(fā)，并(bing)減少微(wei)氣候(hou)中的溫濕度波(bo)動。與對照組(zu)相比，經(jīng)氣(qi)流處理的幼苗(miao)其第 4、7、10 位葉(ye)片的光合速率(lv)分別提(ti)高了 25.04%、8.23% 和 8.47%，蒸騰(teng)速率分(fen)別提高了 15.59%、22.28% 和(he) 13.26%。此外(wai)，經(jīng)氣(qi)流和外源鐵元(yuan)素處理的幼苗(miao)，其壯苗(miao)指數(shù)分別(bie)提高了(le) 26.02% 和 31.5%。與外源(yuan)鐵元素處理(li)的幼苗(miao)相比，受氣流擾(rao)動的幼苗(miao)莖稈(gan)髓組織細(xì)胞的(de)幾何平(ping)均直徑(jing)減小了約 18.66%，而(er)莖稈(gan)的彈性(xing)模量和彎(wan)曲強(qiáng)度(du)分別提高(gao)了 10.01% 和 5.89%。同(tong)樣，根(gen)系組織細(xì)胞的(de)體積減小了(le) 19.22%，但根系的(de)彈性模(mo)量提高了 6.46%。本研(yan)究證實(shí)，氣流(liu)能顯著增(zeng)強(qiáng)幼苗(miao)對非生物脅迫(po)的抗性(xing)，其效(xiao)果與外源施鐵(tie)相當(dāng)甚至更(geng)優(yōu)。這(zhe)為將氣流擾(rao)動作為培育(yu)健壯幼苗的綠(lv)色技術(shù)(shu)提供了理論(lun)和實(shí)踐支持(chi)。

圖 6. 不同處理(li)對番(fan)茄幼苗機(jī)械(xie)特性的影響。（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(mo)量（El）的(de)變化。（C）幼苗根系(xi)彈性模(mo)量（Er）的變化。（D）幼苗(miao)莖稈彎(wan)曲強(qiáng)(qiang)度（σb）的(de)變化。SA：風(fēng)擾(rao)動開(kai)始時(shí)的幼苗齡(ling)。

本實(shí)驗(yàn)采用(yong)上海騰(teng)拔Universal TA國產(chǎn)(chan)質(zhì)構(gòu)儀對番茄(jia)幼苗各組織(zhi)（莖、葉(ye)和根）進(jìn)行拉(la)伸測試(shi)來測定彈性(xing)模量，并通(tong)過三點(diǎn)彎曲裝(zhuang)置來測定莖稈(gan)的彎曲(qu)強(qiáng)度(du)。不同(tong)處理對番(fan)茄幼苗各組織(zhi)機(jī)械特性的(de)影響如圖(tu) 6 所示。如圖(tu) 6A 所示，在番茄(jia)幼苗 15 日齡和(he) 19 日齡時(shí)(shi)，對照組與各(ge)處理組主莖(jing)的彈性(xing)模量無顯著(zhu)差異。當(dāng)番茄(jia)幼苗(miao)超過(guo) 23 日齡后，風(fēng)處理(li)組主莖的彈性(xing)模量顯(xian)著高于對照(zhao)組和 P2-37 處理組。實(shí)(shi)驗(yàn)結(jié)(jie)束時(shí)(shi)，風(fēng)處理組主(zhu)莖的(de)彈性模量約為(wei) 35 MPa，分別比(bi)對照組和 P2-37 處理(li)組高出(chu) 17.85% 和 10.02%。

如圖(tu) 6B 所示，在番(fan)茄幼苗 15 日(ri)齡、19 日齡和(he) 23 日齡時(shí)，對(dui)照組與(yu)各處理組的葉(ye)片彈性模量無(wu)顯著差異。然(ran)而，當(dāng)幼苗齡(ling)超過 27 日齡(ling)后，對(dui)照組的葉片彈(dan)性模量(liang)顯著(zhu)高于各處(chu)理組。31 日齡時(shí)，風(fēng)(feng)處理組的葉(ye)片彈性模量(liang)zuidi，為 2.63 MPa。實(shí)驗(yàn)(yan)結(jié)束時(shí)(shi)，對照組(zu)的葉片彈(dan)性模量約為(wei) 3.2 MPa，分別比風(fēng)(feng)處理組和 P2-37 處理(li)組高(gao)出 17.89% 和 8.27%。

如圖 6C 所示(shi)，番茄幼苗 15 日齡(ling)時(shí)，對照組與各(ge)處理(li)組的根系彈(dan)性模量(liang)無顯著差異(yi)。19 日齡后，風(fēng)處理(li)組的根系彈(dan)性模(mo)量顯(xian)著高于對(dui)照組。31 日齡時(shí)(shi)，風(fēng)處理組的根(gen)系彈性模(mo)量顯著(zhu)高于對照組(zu)和 P2-37 處理組。實(shí)(shi)驗(yàn)結(jié)束時(shí)(shi)，風(fēng)處理組的根(gen)系彈性模量(liang)約為 32 MPa，分(fen)別比對照(zhao)組和 P2-37 處理組高(gao)出 13.97% 和 6.48%。

如圖 6D 所示(shi)，在番(fan)茄幼(you)苗 15 日齡、19 日齡(ling)和 23 日齡時(shí)，對照(zhao)組與各處(chu)理組(zu)的莖稈彎曲(qu)強(qiáng)度無顯(xian)著差(cha)異。然而，27 日齡(ling)后，經(jīng)(jing)風(fēng)處理的番茄(jia)幼苗其莖(jing)稈彎曲強(qiáng)(qiang)度顯著高于對(dui)照組和 P2-37 處(chu)理組(zu)。實(shí)驗(yàn)(yan)結(jié)束時(shí)，風(fēng)處理(li)組的莖稈彎曲(qu)強(qiáng)度約(yue)為 7.2 MPa，分(fen)別比對照(zhao)組和 P2-37 處理組高(gao)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。