番茄是人们日常饮食的重要组成部分。然而,在对番茄进行工厂化育苗过程中,易因生长发育环境不协调而产生茎叶过度发育的现象,即徒长现象。大部分番茄徒长苗在移栽后会导致植株的落花落果、早衰以及抗逆性下降,番茄总产量下降约1/3。为减少传统农业中农药使用,利用风扰气流调节番茄幼苗的生长和发育是一项潜在的绿色育苗技术,也符合绿色生态农业的新要求。本文首先研究了不同风扰气流参数对番茄幼苗生长发育的影响,定量分析了不同风扰气流强度处理下,番茄不同组织器官中5类植物激素含量的变化,通过有限元分析研究了在不同风扰条件下番茄幼苗地上器官和根系的机械损伤敏感性。主要研究结果如下:（1）通过风流扰动试验,研究了风速、风扰时间、间隔时间和开始苗龄期对番茄幼苗的高度、主茎直径、总干重和壮苗指数的影响,结果发现,四种因素能显著影响番茄幼苗的高度、直径和总干重。番茄幼苗高度和总干重与风速、风扰时间呈负相关关系,而与开始风扰苗龄期和间隔时间呈正相关关系。在风速为2.0 m/s,风扰时间为5min,风扰开始时间为18 d,间隔时间为60 min时壮苗指数达到最大值。通过回归分析发现番茄幼苗的高度、直径、总干重和壮苗指数均与风扰开始苗龄期高度相关。因此,一定条件下的风流扰动可有效调节和控制番茄幼苗的生长发育,防止徒长。（2）通过ELISA（酶联免疫吸附剂测定法）测定了不同风速气流扰动下番茄幼苗根系、主茎和叶片中五类激素（生长素、细胞分裂素、赤霉素、脱落酸和乙烯）的含量变化。结果发现:番茄幼苗根系中的脱落酸、叶片中的细胞分裂素和乙烯含量均随风速的增加而单调递减,其分别从风速为1.0 m/s时的54.79μg/g、10.19μg/g和59.47μg/g降低至风速为3.0 m/s时的41.31μg/g、7.68μg/g和35.11μg/g。回归分析结果发现:根系和主茎中的生长素、赤霉素,根系、主茎和叶片中的细胞分裂素,根系和叶片中的脱落酸以及叶片中的乙烯含量均可以使用多项式拟合,并进行准确预测。多因素相关性分析结果发现:风速与叶片中的细胞分裂素、乙烯和根系中的脱落酸含量具有高度相关性。番茄幼苗植株高度、总干重与上述激素含量之间具有高度相关性;而植株的直径与上述激素含量之间的相关性较弱。上述研究表明,风流扰动强度-内源激素含量-番茄幼苗高度、总干重之间存在较强的相关关系,风流扰动可以通过调节番茄幼苗部分器官中的内源激素控制其生长和发育。（3）利用拉伸试验测定了不同苗龄期番茄幼苗的力学特性,并构建了风场-番茄幼苗流固耦合有限元模型,研究了不同风速、壮苗指数和苗龄期番茄幼苗各个组织器官的力学响应。结果发现,番茄幼苗主茎的弹性模量和失效应力从25 d苗龄期的13.94MPa和0.94 MPa逐渐增加至45 d苗龄期的108.67 MPa和3.84 MPa;侧枝的弹性模量从25 d苗龄期的14.29 MPa逐渐增加至40和45 d苗龄期的32.46 MPa和23.76 MPa,而侧枝的失效应力则在1.05 MPa-1.87 MPa之间变化。通过风场-番茄幼苗流固耦合模型分析发现,番茄幼苗主茎、侧枝和叶片的损伤可能性与壮苗指数和风速成正比。而且,风场中番茄幼苗叶片和侧枝的最大应力应变均分布在两种器官之间的连接处,主茎的最大应力应变则分布在中部位置。多元线性回归分析发现,影响番茄幼苗最大应力应变的最显著因子是壮苗指数,其次是风速和苗龄。当壮苗指数、风速和苗龄分别为0.02、2.0 m/s和25天时,叶片和侧枝组织中的最大Von mises应力分别为0.50 MPa和1.28 MPa,超过了它们的失效应力。上述研究结果表明,较大速度的风场下,较大壮苗指数的番茄幼苗的叶片和侧枝会优先发生微机械损伤,从而可能会引起进一步的生理反应。（4）利用拉伸试验和图像分析法测定了不同苗龄期番茄幼苗根系（主根和侧根）的力学特性和几何特性,利用压缩试验测定了不同含水率基质的力学特性,并构建了基质-根系有限元模型研究了番茄幼苗根系在不同风速、基质含水率、壮苗指数和苗龄期下的力学响应。结果发现,番茄幼苗从25 d到45 d苗龄期时,主根的弹性模量和失效应力从16.37 MPa和2.09 MPa增加到25.41 MPa和3.12 MPa,侧根的弹性模量则在11.85 MPa-18.32 MPa之间波动,而失效应力则从1.08 MPa增加至1.44 MPa。番茄幼苗侧根总数量也从34根逐渐递增至70根,其中“垂生侧根”从0增加至27根。此外,番茄幼苗主根的直径也从1.92 mm增加至2.59mm,而侧根直径始终在0.49-0.62 mm之间。基质的弹性模量和失效应力随含水率增加分别从0.25 MPa和0.021 MPa线性降低至0.012 MPa和0.0019 MPa。通过有限元分析发现,壮苗指数是影响根系产生应力集中的最重要的自变量,其次为风速、基质含水率和苗龄期,且番茄幼苗主根的应变和应力与风速、壮苗指数成正比,但与基质含水率成反比,番茄幼苗侧根的应变和应力与风速、壮苗指数成正比。而且,番茄主根的最大应力和应变出现在与主茎连接处,而侧根则出现在与主根连接部位,且随着根系的伸长,基质深处的根系受力逐渐减小。上述研究表明,在不同风场中的番茄幼苗根系并不会发生机械损伤,但存在一些应变行为。基于植物抗逆性,风流扰动可能影响根系后期的生长和发育。