现代林木培育已经朝着精细化、高效化的方向发展,在影响林木保存率的众多因素中,水分条件是关键因素之一。及时准确地判断活立木水分亏缺、并基于活立木生理需水制定灌溉策略是确保林木高效培育的必要条件。本研究将茎干含水率作为灌溉决策指标、结合土壤含水率,以盆栽海棠树为研究对象,开展了基于活立木生理需水的灌溉策略与控制系统研究。本文的主要研究内容、方法与结论包括:(1)探究了基于活立木生理需水的灌溉理论基础,结合活立木茎干生理结构及茎干组织内的水分交换机理,在前人研究的基础上提出了以茎干含水率为开始灌溉的指标、以土壤含水率为停止灌溉的指标的精准灌溉策略。(2)根据制定的灌溉策略,设计了一套自动灌溉控制系统。系统硬件设计部分完成了AD采集模块、数据存储模块、RTC时钟模块、数据传输模块和电磁阀门控制模块的硬件设计;系统软件设计部分完成了I~2C和SPI总线驱动程序的编写,以及串口程序、数据采集程序、SD卡存储程序、阀门控制程序和数据传输协议的设计。(3)将所设计的灌溉系统和灌溉策略相结合,进行了灌溉实验。实验以5年生海棠为研究对象,通过干旱胁迫试验,以茎干含水率为研究参数、结合土壤含水率,设置4个处理组(处理1、处理2、处理3、处理4)和1个对照组;其中对照组每天灌溉;处理4试验期间不灌溉;处理1、处理2、处理3于试验第5d(一阶段)、第15d(二阶段)进行灌溉。探究了茎干含水率变化规律与海棠生理需水的关系以及适宜海棠生长的灌溉阈值。以干旱胁迫进行到第5d为研究节点,探索性地提出了以海棠茎干含水率(43%)和茎干含水率下降范围(12%)为开始灌溉指标、土壤含水率(33%)为停止灌溉指标的灌溉控制策略。实验结果验证了灌溉策略的可行性和系统的可靠性。