调控亏缺灌溉对‘d’Anjou’和‘Bartlett’梨树果实品质、产量及资源分配的优化效应研究

为解决北美梨园普遍存在的树势过旺问题，研究人员通过两年田间试验比较了三种灌溉策略（CTL/RDI/PBI）对‘d’Anjou’和‘Bartlett’梨树的影响。研究发现，RDI（50% ETC阶段灌溉）和PBI（基于茎水势阈值-1.25 MPa的智能灌溉）分别节水35%和28%，显著降低树体营养生长和梨木虱危害，同时维持产量并提升水分利用效率53%。该研究为半干旱地区梨树精准灌溉提供了实践指导。

　　

在北美梨产业中，传统低密度果园普遍存在树势过旺问题，导致树冠郁闭、果实品质不均、病虫害加剧以及修剪成本攀升。更棘手的是，当地种植者长期存在认知误区，认为任何水分亏缺都会损害梨的产量和品质，导致过度灌溉现象普遍。如何通过精准灌溉实现树势调控与水资源高效利用，成为产业可持续发展的关键瓶颈。

针对这一难题，西班牙农业食品研究与技术研究所（IRTA）的Victor Blanco团队联合美国华盛顿州立大学的研究人员，在《Agricultural Water Management》发表了为期两年的系统研究。他们以太平洋西北部主栽品种‘d’Anjou’和‘Bartlett’梨树为对象，设置了三种灌溉策略：全程充分灌溉（CTL，100% ET_C）、阶段性亏缺灌溉（RDI，花期至6月100% ET_{C>，此后50% ETC）以及基于茎水势的智能灌溉（PBI，在RDI基础上设定-1.25 MPa阈值触发恢复灌溉）。研究创新性地将植物生理指标与农艺实践相结合，为半干旱地区梨园管理提供了量化标准。}

研究团队综合运用了多项关键技术：通过压力室测定茎水势（Ψ_stem）监控树体水分状况；利用TEROS 11土壤传感器动态监测25-50 cm土层含水量；采用LI-COR 6400XT便携式光合仪测定净CO₂同化速率（A_n）和气孔导度（g_s）；通过冬季修剪量、新梢长度和叶面积指数量化营养生长；结合果实数量、单果重和糖酸含量等指标评估产量品质。

【环境条件与灌溉水量】

试验地属冷半干旱气候（BSk），两年ET₀累计达1138 mm和1074 mm。RDI策略使灌溉量从5751 m³ ha^-1降至3708 m³ ha^-1，土壤含水量在亏缺期快速降至35%田间持水量（θv_FC）。

【树体水分状态】

‘d’Anjou’对水分限制更敏感，RDI处理茎水势最低达-1.5 MPa。PBI通过阈值调控使茎水势维持在-0.9至-1.0 MPa，较RDI提高气孔导度27%（‘Bartlett’）至35%（‘d’Anjou’）。

【营养生长调控】

亏缺灌溉使修剪量减少50%以上，‘d’Anjou’叶面积从27.4 m²（CTL）降至12.5 m²（RDI）。但树干截面积（TCSA）不受影响，表明策略选择性抑制新梢生长。

【产量与水分生产率】

在2022低产年，RDI使单株果数增加43%（‘d’Anjou’）和29%（‘Bartlett’），水分生产率提升53%。PBI处理在节水28%情况下，果实大小仅比CTL小4-11%。

【果实品质与生理障碍】

亏缺灌溉果实可溶性固形物（SSC）提高0.8-1.4%，但单果重降低10-18%。CTL树果实木栓斑病发生率高达21.7%，而RDI/PBI仅4.2-10%；梨木虱危害率从33.3%（CTL）降至10.8%（RDI）。

该研究证实，基于茎水势-1.25 MPa阈值的PBI策略能平衡节水与品质的关系：相比传统灌溉，可节约28%用水量，降低56%修剪成本，同时减少64%的梨木虱危害。特别值得注意的是，‘Bartlett’表现出更强的渗透调节能力，在相同水分胁迫下果实大小降幅仅为‘d’Anjou’的一半。研究建立的叶果比（LA:F）量化模型指出，要生产180 g优质果，‘d’Anjou’和‘Bartlett’分别需要1100 cm²和950 cm²的叶面积支撑。这些发现不仅为太平洋西北部梨园灌溉制度提供了精确参数，更通过生理-农艺协同调控，为传统果园转型升级提供了可复制的技术范式。