镇江地区丘陵旱地占耕地面积比重大,丘陵耕地抗旱能力不强,水土流失和季节性干旱突出,干旱已成为制约丘陵地区农业发展的突出问题。由于丘陵旱地得不到及时的灌溉,浪费了该地区充足的温光资源,降低了农作物的产量和品质。针对丘陵地区经济作物节水关键技术及设备研制课题需要解决需水信息采集和作物的灌溉模型的问题。本文选择镇江丘陵地区两种大面积种植的经济作物葡萄和草皮为研究对象,通过实验和理论分析,建立了水分亏缺诊断模型和灌溉量模型,解决了何时灌和灌多少的灌溉问题,为整个灌溉系统的软硬件设计提供模型支持。本文的研究工作主要包括以下几个方面:1)分析作物蒸腾速率随温度、湿度和光照强度等环境因子的变化规律,建立了蒸腾速率的预测模型。研究作物蒸腾速率与土壤含水量的关系,并利用蒸腾速率诊断作物水分状况。2)分析作物冠气温差随环境因子的变化规律,得到了夏季温室大气饱和水汽压差的极限值,建立作物冠气温差关于大气饱和水气压差的回归模型,同时建立了经验模式下的水分亏缺指数(CWSI)的方程,研究作物CWSI与土壤含水量的关系,并利用CWSI诊断作物的水分状况。3)由于蒸腾速率和CWSI诊断作物水份状况的局限性,考虑将二者结合起来诊断作物水分状况,利用Matlab人工神经网络工具箱,建立作物水分状况识别器及水分亏缺程度分类器,该分类器可以很好的识别作物的水分状况以及水分亏缺程度。4)通过灌溉实验,利用简化的田问水量平衡方程得到适合作物正常生长的灌溉量。