《Agricultural Water Management》：Linking anatomy and physiology of almond to irrigation strategies: Towards standardized thresholds and decision-support tools for water-limited environments
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这篇综述系统整合了杏仁（Prunus dulcis）在水分胁迫下的解剖与生理响应机制，为核心灌溉指标如茎水势（Ψstem）、气孔导度（gs）和作物水分胁迫指数（CWSI）建立了基于物候期的动态阈值框架。文章强调了在关键生殖期维持水分供应，而在籽粒灌浆等耐受期实施调亏灌溉（RDI）以提升水分利用效率（WUE）的策略，为开发精准灌溉决策支持系统（DSS）提供了生理学基础。
杏仁（Prunus dulcis）作为干旱和半干旱地区重要的坚果作物，其产量和品质高度依赖于水分供应。理解其解剖结构与生理特性对水分的响应，是制定高效灌溉策略的关键。这篇综述旨在构建一个连接植物生理与灌溉管理的决策框架，以应对日益严峻的水资源挑战。
杏仁的起源、适应性与水分需求
杏仁原产于中亚和近东的干旱地区，在长期的进化中形成了深根系、早熟物候等耐旱性状。然而，现代高产品种在灌溉条件下的选育，间接增加了其对水分的依赖性。杏仁并非真正的抗旱树种，而是耐旱树种，能够承受适度的季节性水分亏缺而不造成严重的生理损伤或产量损失。但在持续或严重的干旱下，其生产力会显著下降。在半干旱环境中，科学的灌溉策略可使产量比无灌溉条件下提高十倍之多。
解剖性状与水分可利用性的关系
杏仁树表现出旱生植物特征，如深厚的根系和具蜡质的披针形叶片，这些性状有助于减少水分流失。根系结构主要由砧木决定，例如杏仁×桃杂交砧木（如GF-677）在排水良好的土壤中表现出较好的耐旱性，而李属砧木则更耐受渍水条件。在水分胁迫下，杏仁会经历一系列变化：叶片扩张减缓、提前落叶、气孔密度降低，以及光合作用受到抑制。木质部导管结构决定了水分运输效率与栓塞风险之间的平衡，不同基因型在栓塞抵抗能力（如P50值）上存在显著差异。
指导灌溉的生理变量与阈值
可靠的植物水分状况指标对于精准灌溉至关重要。其中，正午茎水势（Ψstem）是首选的指标，因为它受短期大气波动影响小，能更好地反映土壤水分状况。在充分灌溉（FI）条件下，Ψstem通常在-0.4至-1.5 MPa之间波动，具体数值受蒸汽压亏缺（VPD）影响。建立Ψstem与VPD的基线关系（如Ψstem= -0.12 × VPD - 0.41）是正确解释田间测量值的关键。
气孔导度（gs）和净光合速率（An）是反映叶片水平生理活性的直接指标。在轻度到中度胁迫下，An的下降主要受气孔限制主导；而当胁迫加剧，gs低于约0.10–0.15 mol H2O m-2s-1时，生化限制（如RuBP再生、Rubisco活性下降）和光化学效率（如Fv/Fm）的降低变得显著。作物水分胁迫指数（CWSI）等冠层温度指标，以及树干直径变化（TDV）衍生的指标如日最大收缩量（MDS）和日树干生长速率（TGR），作为间接的生理代理指标，可用于连续监测和早期胁迫检测。
基于物候期的灌溉决策框架
杏仁对水分胁迫的敏感性随物候期变化，因此灌溉策略需动态调整。该综述提出了一个分阶段的决策支持框架：
- 1.
营养生长与坐果初期（对水分敏感）：此阶段应保持充分灌溉，使Ψstem接近基线水平（通常 > -1.2 MPa），以确保细胞膨大、果实坐定和正常发育。避免水分胁迫至关重要。
- 2.
籽粒灌浆期（对水分中度敏感）：此阶段是实施调亏灌溉（RDI）的理想窗口。将Ψstem维持在-1.7至-2.0 MPa之间，CWSI < 0.25–0.35，可以在保证产量的同时节约大量水分（可达30-40%）。但应避免Ψstem持续低于-2.2 MPa，以防籽粒重量下降和木质部损伤。
- 3.
采收后（对水分敏感）：此阶段树木 replenish 碳水化合物储备并进行花芽分化。应恢复灌溉，使Ψstem在采收后7-10天内回归基线，确保树体贮藏养分充足，为来年开花结果打下基础，避免产量 carry-over effects。
此外，在热浪（VPD > 6 kPa）等极端天气事件期间，应暂停RDI，临时增加灌溉以保护树木免受严重胁迫。
结论与展望
通过整合植物基础生理指标（如Ψstem, gs）与先进的监测技术（如热成像、树干径流计），建立基于物候期的、品种特异性的灌溉阈值，是实现杏仁节水高产的关键。未来的研究方向包括将此类生理框架进一步融入数字决策支持系统，并选育具有更优水分利用效率（WUE）和抗旱性的砧木品种，以增强杏仁产业在气候变化背景下的韧性。
