综述：提高粮食豆类水分利用效率：从农艺措施到育种策略

这篇综述系统探讨了在全球气候变化背景下，如何通过农艺实践（如优化种植计划、灌溉系统、土壤肥力）和育种策略（包括分子育种和水生产率（WP）基因型开发）提升粮食豆类的水分利用效率（WUE），为干旱地区可持续粮食生产提供科学依据。

　　

摘要

全球气候变化导致水资源短缺，粮食豆类作为超过十亿人口的主要蛋白质来源，其生产面临严峻挑战。提高水分利用效率（WUE）成为干旱地区农业可持续发展的关键。本文综合分析了2018-2022年间Web of Science和Scopus数据库的研究，聚焦于通过育种策略和农艺实践优化豆类WUE的路径。

农艺实践提升WUE

优化种植时间、播种密度和空间布局可显著减少水分浪费。高效灌溉系统（如滴灌）和覆盖技术（如秸秆覆盖）能降低土壤蒸发并抑制杂草，使每单位水分的产量最大化。此外，改善土壤肥力可增强作物根系吸水能力，间接提升WUE。

育种策略的突破

开发高水生产率（WP）基因型是提高WUE的核心。分子育种技术通过标记辅助选择（MAS）和基因编辑靶向调控气孔导度、根系构型等生理性状，例如降低蒸腾速率而不影响光合效率的基因型，已在鹰嘴豆和扁豆中取得进展。

生理机制与未来方向

豆类WUE的生理基础涉及碳同位素判别率（Δ¹³C）和叶片水势调控。未来需整合多组学数据，挖掘耐旱相关基因（如DREB转录因子），并结合智能农业技术实现精准水分管理。

结论

提升豆类WUE需农艺实践与遗传改良协同推进，为应对气候变化下的粮食安全提供双重保障。