近日，西北農(nóng)(nong)林科技(ji)大學(xué)機械與(yu)電子工程學(xué)院(yuan)研究人(ren)員在國際期刊(kan)《Horticultural Plant Journal》（中科院大類(lei)一區(qū)，IF：6.2）發(fā)表了(le)題為"Microclimatic, physiological, and structural changes of tomato seedlings during wind-based overgrowth inhibition in vegetable nursery"的研(yan)究論文(wen)。在該論文中(zhong)，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)于測定番(fan)茄幼苗的彈(dan)性模量和彎曲(qu)強度等指標(biāo)(biao)。

風(fēng)擾(rao)動已成為(wei)一種潛(qian)在的生態(tài)友好(hao)型育苗(miao)方法。本研究通(tong)過對照實驗(yan)，設(shè)計并(bing)搭建了一套機(ji)電裝(zhuang)置，旨在探究(jiu)氣流對苗床(chuang)中番茄(jia)幼苗微環(huán)境(jing)及生(sheng)理活動的(de)影響(xiang)。結(jié)果表明，氣(qi)流能(neng)夠提高幼(you)苗冠(guan)層附近的二(er)氧化碳濃度，加(jia)速幼苗(miao)基質(zhì)的水(shui)分蒸(zheng)發(fā)，并(bing)減少微氣(qi)候中的溫(wen)濕度(du)波動。與(yu)對照組相比(bi)，經(jīng)氣流處理(li)的幼苗(miao)其第(di) 4、7、10 位葉片(pian)的光(guang)合速率分(fen)別提高了(le) 25.04%、8.23% 和 8.47%，蒸騰速率分(fen)別提高了(le) 15.59%、22.28% 和 13.26%。此外，經(jīng)氣流(liu)和外源鐵元(yuan)素處(chu)理的(de)幼苗，其壯苗(miao)指數(shù)分別(bie)提高了 26.02% 和(he) 31.5%。與外源鐵元(yuan)素處(chu)理的幼(you)苗相比，受氣(qi)流擾動的幼苗(miao)莖稈(gan)髓組織細(xì)胞(bao)的幾何平(ping)均直徑減小了(le)約 18.66%，而莖稈的(de)彈性模(mo)量和彎曲(qu)強度分別提高(gao)了 10.01% 和 5.89%。同樣，根系(xi)組織細(xì)(xi)胞的體積減(jian)小了 19.22%，但(dan)根系的彈性模(mo)量提高了 6.46%。本研(yan)究證實，氣流(liu)能顯著增強幼(you)苗對(dui)非生物脅迫的(de)抗性，其效果(guo)與外源施(shi)鐵相當(dāng)甚(shen)至更優(yōu)。這為將(jiang)氣流擾動(dong)作為培育健(jian)壯幼苗的(de)綠色技術(shù)提(ti)供了理(li)論和實踐支(zhi)持。

圖 6. 不同(tong)處理(li)對番(fan)茄幼(you)苗機(ji)械特性的影(ying)響。（A）幼苗莖稈彈(dan)性模量(liang)（Es）的變化(hua)。（B）幼苗葉片(pian)彈性模量(liang)（El）的變化。（C）幼苗根(gen)系彈性模量(liang)（Er）的變化。（D）幼苗(miao)莖稈彎曲強度(du)（σb）的變化。SA：風(fēng)擾(rao)動開始時(shi)的幼苗齡(ling)。

本實驗采用上海騰拔(ba)Universal TA國產(chǎn)質(zhì)(zhi)構(gòu)儀對番(fan)茄幼(you)苗各組織（莖、葉(ye)和根(gen)）進行拉伸測試(shi)來測定彈性模(mo)量，并通(tong)過三點彎曲(qu)裝置來測(ce)定莖稈(gan)的彎曲強度。不(bu)同處理對番茄(jia)幼苗各組(zu)織機械(xie)特性的(de)影響如圖 6 所(suo)示。如圖(tu) 6A 所示，在番(fan)茄幼(you)苗 15 日齡和(he) 19 日齡時，對照組(zu)與各處(chu)理組主莖的彈(dan)性模量無顯(xian)著差異。當(dāng)番茄(jia)幼苗(miao)超過 23 日齡(ling)后，風(fēng)處理組(zu)主莖的彈性(xing)模量顯著高(gao)于對照組和(he) P2-37 處理(li)組。實(shi)驗結(jié)束(shu)時，風(fēng)處理(li)組主莖的彈(dan)性模量約(yue)為 35 MPa，分別(bie)比對照(zhao)組和 P2-37 處理(li)組高(gao)出 17.85% 和 10.02%。

如圖 6B 所示，在番(fan)茄幼苗(miao) 15 日齡、19 日(ri)齡和 23 日齡時(shi)，對照(zhao)組與各處理組(zu)的葉片彈(dan)性模量無(wu)顯著差異(yi)。然而，當(dāng)幼苗(miao)齡超過 27 日齡(ling)后，對照(zhao)組的葉片(pian)彈性模量(liang)顯著高于各(ge)處理組(zu)。31 日齡時(shi)，風(fēng)處理組(zu)的葉(ye)片彈性(xing)模量zuidi，為 2.63 MPa。實(shi)驗結(jié)(jie)束時，對(dui)照組的葉片(pian)彈性模(mo)量約為(wei) 3.2 MPa，分別(bie)比風(fēng)處(chu)理組和 P2-37 處理(li)組高出(chu) 17.89% 和 8.27%。

如圖 6C 所示，番(fan)茄幼苗 15 日齡(ling)時，對照組與(yu)各處(chu)理組的根系(xi)彈性(xing)模量無(wu)顯著差異(yi)。19 日齡后，風(fēng)處(chu)理組的根系彈(dan)性模量顯(xian)著高(gao)于對照(zhao)組。31 日齡時(shi)，風(fēng)處理(li)組的根(gen)系彈性模量(liang)顯著(zhu)高于對照組和(he) P2-37 處理組。實驗結(jié)(jie)束時，風(fēng)(feng)處理組的(de)根系彈性(xing)模量約為 32 MPa，分(fen)別比(bi)對照組和 P2-37 處(chu)理組(zu)高出(chu) 13.97% 和 6.48%。

如圖 6D 所(suo)示，在番茄幼(you)苗 15 日齡(ling)、19 日齡(ling)和 23 日齡時，對照(zhao)組與各(ge)處理組的莖(jing)稈彎曲(qu)強度無顯著(zhu)差異。然而，27 日齡(ling)后，經(jīng)風(fēng)處理的(de)番茄幼苗其(qi)莖稈彎曲(qu)強度(du)顯著高(gao)于對(dui)照組(zu)和 P2-37 處理組。實(shi)驗結(jié)束時(shi)，風(fēng)處理組(zu)的莖(jing)稈彎曲(qu)強度(du)約為(wei) 7.2 MPa，分別比(bi)對照組和 P2-37 處(chu)理組高出(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。