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全球尤其农业种植领域淡水缺乏,不合理灌水引发农业生态环境急速恶化,不利于农业的可持续发展。我国贵州喀斯特地区经常出现临时性岩溶干旱,农业生态问题尤为严重。植物需水信息的快速检测及节水灌溉的合理实施是解决该问题的关键。然而,在植物体内相关酶作用下,叶片水势或气孔导度等传统指标的变化规律受到影响,据此对植物水分需求信息进行诊断在某种程度上缺乏准确性。因此,本文选用碳酸酐酶活性不同的同科植物诸葛菜和甘蓝型油菜为材料,通过添加聚乙二醇6000（Polyethylene glycol,PEG）和NaHCO3,模拟岩溶干旱环境并设置复水。测定植物的叶片相对含水量、叶片电容、叶片紧张度、可溶性糖含量、脯氨酸含量、碳酸酐酶活性、光合作用、叶面积、株高等指标。分析叶片水分变化规律,建立植物需水信息快速检测方法。实验结果表明:（1）岩溶干旱下,诸葛菜和甘蓝型油菜相对含水量均出现不同程度下降,可溶性糖与脯氨酸含量显著升高,而诸葛菜和甘蓝型油菜水势分别在20g·L-1PEG或者80g·L-1PEG水平下显著下降,其下降滞后于渗透调节物质的变化,可能受植物体内相关酶,如碳酸酐酶（CA）水分调节的影响。而叶片紧张度（Td）能够及时响应,与叶片含水量同步下降。且诸葛菜和甘蓝型油菜叶片紧张度（Td）与叶水势（ΨL）、渗透调节物质、叶片相对含水量以及CA活性均存在较好的相关性,与水势相比,Td能够更好地反映植物水分状况。（2）岩溶干旱下,诸葛菜的光合作用在20g·L-1PEG处理水平下受到显著抑制。甘蓝型油菜的光合作用对岩溶干旱响应较为灵敏,受到抑制。然而,当岩溶干旱水平低于20g·L-1PEG时,诸葛菜仍然具有较好的光合可恢复性。甘蓝型油菜则在岩溶干旱水平低于40g·L-1PEG时仍然具有较好的可恢复性。诸葛菜的水分利用效率受岩溶干旱影响不大,80g·L-1PEG水平下甘蓝型油菜的水分利用效率受水分变化响应较大。同时,根据（1）中结果,诸葛菜的Td在岩溶干旱水平低于20g·L-1PEG时具有较好的可恢复性,甘蓝型油菜的Td则在岩溶干旱水平低于40g·L-1PEG时具有较好的可恢复性。综上分析,10g·L-1PEG处理水平为诸葛菜的生理耐旱阈值,40g·L-1PEG处理水平为甘蓝型油菜的生理耐旱阈值。且Td与净光合速率（Pn）存在良好的非线性关系,Td值越高,Pn值就越高。（3）通过建立叶面积与生物量估算模型,基于最大叶长、最大叶宽与株高的测定,实现生物量的在线快速测量。诸葛菜的叶面积和株高在岩溶干旱水平为5g·L-1PEG时生长最好,甘蓝型油菜则在10g·L-1PEG时生长最好。利用4参数Logistic方程对诸葛菜和甘蓝型油菜的干重生物量（DW）随时间变化的动态生长规律进行分析,并据此计算DW的增长速率。设置岩溶干旱胁迫下生物量增长速率的合理下降百分比,以实现产品质量的提高,以30%或50%为例。通过计算,10g·L-1PEG处理水平下,诸葛菜的复水时间点为第3天或2天,在5g·L-1PEG处理水平下时为第5天或第4天。20g·L-1PEG处理水平下,甘蓝型油菜的复水时间点为第2天,在10g·L-1PEG处理水平下时为第3天或第2天。根据4参数Logistic方程和Td与DW之间的数学模型计算对应于上述复水时间点的Td。当Td为1.38或0.93时,对10g·L-1PEG处理水平下的诸葛菜进行复水,当Td为1.79或1.86时,对5g·L-1PEG处理水平下的诸葛菜进行复水。当Td为0.53时,对20g·L-1PEG处理水平下的甘蓝型油菜进行复水,当Td为1.79或1.86时,对10g·L-1PEG处理水平下的甘蓝型油菜进行复水。5g·L-1PEG处理水平下的诸葛菜表现出比10g·L-1PEG处理水平下较好的长期抗旱性。以5g·L-1PEG处理水平对诸葛菜进行复水可以最大限度地减少对水的需求,同时对DW产生相应的最小影响,从而提高水分利用的经济收益。10g·L-1PEG处理水平下的甘蓝型油菜表现出比20g·L-1PEG处理水平下较好的长期抗旱性。以10g·L-1PEG处理水平对甘蓝型油菜进行复水可以提高水分利用的经济收益。根据生物量的在线无损检测及其变化规律的实时分析,计算复水时间节点,利用4参数Logistic方程以及Td与DW之间的数学模型,计算对应Td值,基于Td的在线监测,当其值降至复水时间节点对应的Td值时,即可供水,由此实现植物变量灌水时间节点的快速检测。