编辑推荐：
为解决室内垂直农场草莓授粉难题，韩国相关研究人员开展关于 VPD 和机械振动对草莓授粉影响的研究，发现高 VPD 和特定振动频率可提升授粉效率，为优化授粉提供新策略。
室内垂直农场草莓授粉的探索之旅
在现代农业的发展进程中，室内垂直农场以其独特的优势崭露头角。它就像一座神奇的 “植物工厂”，通过多层种植的方式，极大地提高了单位面积的作物产量，还能摆脱地域和气候的限制，实现作物的全年生产。草莓，作为深受大众喜爱的水果，也被引入了室内垂直农场进行栽培。然而，草莓花的授粉问题却成为了这座 “植物工厂” 高效运转的阻碍。
传统的授粉方式，无论是人工授粉还是昆虫授粉，都存在着诸多弊端。人工授粉需要耗费大量的人力，就像一场漫长而繁琐的手工劳作；昆虫授粉虽然看似自然，但却容易受到环境条件的影响，在高湿度环境下，昆虫的活动会大大减少，而且当蜜蜂数量过多时，还会导致草莓果实畸形，就像精心培育的艺术品出现了瑕疵。因此，寻找一种能够替代或补充昆虫授粉的有效策略，成为了室内垂直农场草莓种植亟待解决的问题。
为了攻克这一难题，韩国的研究人员踏上了探索之旅。他们针对草莓花的授粉特性展开了深入研究，旨在揭示环境因素和机械振动对草莓授粉的影响机制，为室内垂直农场的草莓授粉提供科学依据和可行方案。这项研究成果发表在了相关领域的重要期刊上，为草莓种植产业带来了新的希望。
研究方法：多管齐下的科研利器
研究人员在实验过程中运用了多种先进的技术方法。首先，他们在人工光照的植物工厂中培育草莓植株，精心控制光照、温度、湿度、CO?浓度等环境条件，为草莓生长营造出理想的环境。其次，通过设置不同的蒸气压亏缺（VPD）条件，模拟不同的湿度环境，观察草莓花药开裂和花粉释放的情况。此外，利用便携式显微镜和数字相机等设备，对花药和花粉进行细致的观察和记录。同时，采用垂直正弦波振动设备，施加不同频率和加速度的振动，研究其对花粉脱离和附着的影响。最后，运用 Fiji 软件和统计分析软件，对实验数据进行处理和分析，确保研究结果的准确性和可靠性。
研究结果：关键因素对草莓授粉的影响
- VPD 条件对花药开裂时间的影响：研究发现，VPD 条件对草莓花药开裂时间有着显著的影响。在 2.06 kPa 的高 VPD 条件下，花药开裂最早；而在 0.33 kPa 的低 VPD 条件下，花药开裂明显延迟。不同类型的雄蕊，如高、中、短雄蕊，其花药开裂的时间顺序和速度也有所不同。在 2.06 kPa 的 VPD 条件下，中、高类型的雄蕊花药在 10 分钟时就开始开裂，且在 40 - 70 分钟时，不同类型雄蕊之间的差异显著；而在 0.33 kPa 的 VPD 条件下，高、中雄蕊花药在 90 分钟时才开始开裂，短雄蕊花药则在 110 分钟时才开裂。
- 花粉释放受 VPD 条件的影响：VPD 条件不仅影响花药开裂时间，还对花粉释放产生重要影响。研究人员通过计算花粉团弹射指数来评估花粉释放情况，发现不同类型的雄蕊在不同 VPD 条件下，花粉团弹射指数变化不同。在 2.06 kPa 和 0.33 kPa 的 VPD 条件下，短、中雄蕊的花粉团弹射指数在 3 小时和 6 小时时分别增加到 1 以上；高雄蕊的花粉团弹射指数在 2 小时时就增加到 1 以上。而且，2.06 kPa 的 VPD 条件下，花药开裂后留在药室中的花粉粒较少，表明该条件更有利于花粉释放。
- 振动条件影响花粉从花药脱离：振动处理对花粉从花药脱离的效果显著。研究人员发现，不同频率和加速度（G<sub>rms</sub>）的振动组合对花粉脱离的影响不同。通过双向方差分析表明，振动频率、G<sub>rms</sub>及其相互作用均对花粉脱离有显著影响。在 800 Hz 频率和 40 m s?2 G<sub>rms</sub>的振动条件下，花粉脱离的百分比最高；而在 1600 Hz 频率和 40 m s?2 G<sub>rms</sub>的条件下，花粉脱离的百分比最低。此外，在大多数频率下，随着 G<sub>rms</sub>的增加，花粉扩散更有效，但 400 Hz 和 1600 Hz 频率除外。
- 振动条件影响花粉附着到柱头：振动条件同样影响花粉附着到柱头的效果。双向方差分析显示，振动频率、G<sub>rms</sub>及其相互作用对授粉柱头的百分比有显著影响。在 100 Hz 和 200 Hz 频率下，随着 G<sub>rms</sub>的增加，授粉柱头的百分比增加。其中，在 100 Hz 频率和 30 m s?2、40 m s?2 G<sub>rms</sub>的条件下，授粉柱头的百分比最高，超过 90%；在 100 Hz 频率和 20 m s?2 G<sub>rms</sub>的条件下，授粉柱头的百分比为 60%。
研究结论与讨论：开启草莓授粉新征程
综合以上研究结果，研究人员得出结论：高 VPD（2.06 kPa）能够促进花药开裂的时间，有利于花粉团的形成；而特定的振动频率（100 Hz）和较高的加速度（30 m s?2）组合，能够优化花粉脱离和柱头附着的过程，从而显著提高草莓花的自花授粉效率。这一研究成果为室内垂直农场的草莓授粉提供了一种全新的策略，通过环境控制和机械振动的协同作用，可以减少对昆虫授粉和人工授粉的依赖，提高草莓的产量和质量，为可持续的受控环境农业生产提供了有力的支持。
在讨论部分，研究人员进一步阐述了 VPD 影响花药开裂的机制，以及机械振动模拟蜜蜂授粉的原理。同时，他们也指出了现有研究的局限性，并对未来的研究方向提出了展望。未来的研究可以探索振动授粉与昆虫授粉相结合的效果，以及单独使用振动授粉的可行性。此外，开发精确的机械授粉控制系统，将为室内垂直农场的草莓种植带来更高效、更精准的授粉解决方案。
总之，这项研究为草莓种植产业在室内垂直农场的发展提供了重要的理论依据和实践指导，就像为迷茫的种植者点亮了一盏明灯，引领着草莓种植走向更加高效、可持续的未来。
