Nature：中度干旱下作物产量影响机制获系统解析

Nature：中度干旱下作物产量影响机制获系统解析

随着全球气候变化的加剧，干旱已成为影响作物产量和农业可持续发展的重要因素。2024年3月，蒙彼利埃大学Vincent Vadez等人在Nature Reviews Earth & Environment发表了题为《Crop traits and production under drought》的综述文章，系统地讨论了中度干旱对作物产量的影响，以及生理表型在评估作物耐旱性和适应性中的作用。

干旱程度

干旱程度可以分为以下几种：

• 中度干旱（Moderate drought）
• 严重干旱（Severe drought）
• 苗期干旱（Seedling stage drought）
• 花期后干旱（Terminal drought）
• 间歇性干旱（Intermittent drought）

植物响应

研究表明，在无土壤水分胁迫的情况下，植物茎部暴露在炎热干燥的环境时会表现为高VPD（饱和水汽压差），从而造成叶片缺水胁迫。不同胁迫程度的植物会有不同的响应，其中2-3级胁迫（中度-重度）的生长表现会有部分相似。

作物表型与干旱适应

不同的作物表型与作物物候期、需水量（WU）、蒸腾效率（TE）等存在相互作用，影响植物对干旱的适应程度。中度干旱下某些性状存在多效性和差异性效应，需对应已知基因或数量性状位点（QTL）进行单独分析。

累积蒸腾量变化轨迹

研究发现，位于冠层较低水平的叶子对光合作用的参与程度更高，这可能是因为较低的VPD水平导致植物的高TE。

作物模型评估

小麦作物模型整合了有关基因型、环境（如土壤和天气）及管理实践的相关信息，用于评估中度干旱及相关表型对作物产量的影响。遥感技术为进一步开发自动化环境分型模型提供了方法，以加速作物改良。

该研究将耐旱性定义为作物在田间干旱条件下的最高产量，综述了作物各生理表型在中度干旱下的表现，这些表型与环境及作物管理方法相互作用从而影响作物产量。研究旨在通过跨尺度模型描述作物的干旱适应，有助于指导育种工作和进行农艺决策。

本文原文来自Nature Reviews Earth & Environment