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在水资源紧张的当下，精准灌溉对农业生产至关重要。研究人员针对猕猴桃开展 “Microtensiometer?based trunk water potential as a plant water status indicator in kiwifruit under different soil water availability” 研究，发现树干水势（TWP）受 VPD 和土壤含水量（SWC）影响，为猕猴桃灌溉管理提供依据。
在气候变化的大背景下，地中海地区气温上升、蒸发加剧，降水却减少，这使得农作物灌溉用水愈发紧张。传统的灌溉方式难以精准把握作物需水情况，导致水资源浪费或作物缺水，影响产量。在众多衡量作物需水的指标中，植物水势是较为关键的参数。比如叶水势（LWP）虽被广泛认可，但它变化迅速且对环境敏感，难以提供长期稳定的胁迫信号；茎水势（SWP）受蒸发需水影响较小，更能反映植物真实的水状态，不过其测量存在技术局限，无法实现连续监测。在这样的情况下，微张力计（MT）应运而生，它能直接嵌入树干，与木质部导管接触，持续测量树干水势（TWP），为精准灌溉带来了新希望。然而，MT 在猕猴桃种植中的应用研究还比较匮乏，其对环境刺激的响应机制也尚未完全明晰。
为了填补这些研究空白，来自意大利巴西利卡塔大学（University of Basilicata）的研究人员开展了一项为期两年的实验，旨在探究 MT 对土壤含水量（SWC）和空气水汽压亏缺（VPD）的响应，以及 TWP 与 SWP 之间的关系。该研究成果发表在《Irrigation Science》杂志上。
研究人员采用了多种技术方法来开展此项研究。首先，利用气象站和无线数据记录系统，对降雨量、气温、相对湿度等环境参数进行实时监测，并据此计算出 VPD 和参考作物蒸散量（ET0）。其次，借助频域反射仪（FDR）土壤水分探头，对土壤垂直剖面的含水量进行连续监测。再者，通过在树干中安装 MT，每 20 分钟记录一次 TWP；同时，使用 Scholander 压力室测量 SWP，以此全面评估植物的水状态。
下面来看看具体的研究结果：
- 环境条件：2021 年和 2023 年，实验区域的年 ET0分别约为 1180mm 和 1199mm，降雨量分别约为 477mm 和 467mm，导致年度环境缺水达 703mm 和 732mm，灌溉季节缺水情况更为严重。实验期间，日最高气温变化较大，2021 年和 2023 年分别达到 39.4°C 和 38.5°C，日最高 VPD 分别为 4.24kPa 和 5.02kPa。
- 昼夜和季节 TWP 变化模式：2021 年，TWP 在灌溉季节的日变化范围为 - 0.07MPa 至 -0.29MPa，灌溉停止后降至最低 - 0.45MPa；SWC 在灌溉期间保持接近田间持水量（FC），灌溉停止后下降。2023 年，不同灌溉处理下的 TWP 和 SWC 变化趋势各异。对照（CTRL）组 TWP 在实验期间为 - 0.007MPa 至 -0.59MPa，SWC 保持在较高水平；轻度缺水（Mild）组 SWC 下降时，TWP 黎明前值接近 -0.2MPa，最小值接近 -0.8MPa；严重缺水（Severe）组在灌溉停止和恢复过程中，TWP 出现明显波动。
- 土壤 - 植物 - 环境相互作用：在非限制性土壤水分条件下，TWP 与 VPD 显著相关（Pearson's r = 0.77，p<0.001）。模型分析表明，在灌溉良好的葡萄树中，VPD 能较好地解释 TWP 变化（调整 R2 = 0.77），而 SWC 对 TWP 的预测能力较弱（调整 R2 = 0.05）。但在考虑 SWC 因素后，模型拟合度显著提高，说明 SWC 在土壤水分受限（<30% vol）时对 TWP 有重要影响。
- TWP 与 SWP 的关系：TWP 与 SWP 呈线性相关，但在严重干旱胁迫下斜率不同。分段线性回归模型显示，当 SWP 低于 -1.6MPa 时，TWP 下降缓慢，表明植物组织根据自身电容向蒸腾流释放水分的过程存在差异。
研究结论和讨论部分指出，TWP 对 VPD 和 SWC 的响应因时间尺度而异。在昼夜尺度上，TWP 主要受 VPD 驱动，并呈现滞后响应；在土壤水分逐渐耗尽时，TWP 也会受 SWC 影响。TWP 与 SWP 虽线性相关，但在干旱胁迫下表现出不同的变化特征，这与植物组织的电容特性以及气孔调节有关。MT 在猕猴桃灌溉管理中具有一定潜力，不过其在猕猴桃中的长期稳定性有待提高，传感器安装处的组织开裂可能影响其正常工作。
总的来说，这项研究为理解猕猴桃的水分状况提供了重要依据，有助于优化灌溉策略，提高水资源利用效率。虽然 MT 存在一些局限性，但随着技术的不断改进，有望在未来精准农业中发挥更大的作用，为缓解水资源压力、保障作物产量做出贡献。
