全球气候变暖会带来季节性干旱与洪涝等问题,其中季节性干旱会对植物产生干旱胁迫,从而造成农作物产量降低,给农业经济带来巨大的损失。在植物生长中进行碳酸氢盐根施,可以缓解植物的干旱胁迫,但是碳酸氢盐根施浓度不同会对植物的生长发育、营养元素吸收能力和固碳量等产生不同的影响,因而需要筛选合适的碳酸氢盐施用浓度。同时,目前的研究主要集中于碳酸氢盐施用对植物营养元素吸收能力影响及因施用浓度过高而可能产生胁迫等方面,较少关注碳酸氢盐施用对植物固碳量的影响。基于此,本文以番茄作为模式植物,以碳酸氢钠作为代表性碳酸氢盐,在番茄的不同生长阶段,研究了碳酸氢盐的施用浓度对番茄生长发育特性及固碳量等的影响,并采用隶属函数法对最优碳酸氢盐施用浓度进行了筛选。同时,还基于深度学习技术构建了番茄发育期无机碳胁迫智能检测模型。研究结果如下:（1）在番茄不同生长阶段分别进行了碳酸氢盐施用试验,获得了各生长时期的碳酸氢盐最优施用浓度范围。在番茄种子发芽期,碳酸氢盐在土壤中的施用浓度为1-12 g-NaHCO3/kg-土时,与不施用碳酸氢盐相比,番茄的种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数、芽苗生存率、芽苗鲜重及芽苗根长等指标均增加,但过高的碳酸氢盐施用浓度（如15 g-NaHCO3/kg-土时）,则会导致番茄种子萌发、种子活力及芽苗生长发育受到抑制。采用隶属函数分析法对碳酸氢盐最优浓度进行综合分析可得,发芽期土壤施用碳酸氢盐最优浓度范围为8-11 g-NaHCO3/kg-土。在番茄发育期,根施1-8 g-NaHCO3/kg-土的碳酸氢盐可提高番茄总生物量、根系表面积、根长以及叶绿素含量,且碳酸氢盐根施最优浓度范围为1-7 g-NaHCO3/kg-土。在番茄开花期,根施1-4 g-NaHCO3/kg-土的碳酸氢盐可以增加番茄开花数量、总生物量、根系表面积及叶绿素含量,最优浓度范围为1-4 g-NaHCO3/kg-土。在番茄结果期,根施1-12g-NaHCO3/kg-土的碳酸氢盐可以提高番茄产量、果实含碳有机物量、果实可溶性固体物含量、固酸比、维生素C含量、感官颜色及口感甜度,其最优浓度区间为6-12 g-NaHCO3/kg-土。同时也发现,在番茄的发育期、开花期和结果期,根施碳酸氢盐均能提高番茄茎叶中的总碳含量。（2）基于番茄各生长阶段的最优碳酸氢盐施用浓度范围,进行了番茄全生命周期的田间栽培试验,明确了实际生产情形中番茄各生长阶段的碳酸氢盐最优施用浓度值。田间栽培试验中,根施碳酸氢盐可提高番茄果实产量、茎叶总碳含量、果实总碳含量、根系总碳含量、植物叶绿素含量以及植物固碳量。所筛选的碳酸氢盐最优根施方案为:发育期,7 g-NaHCO3/kg-土;开花期,4 g-NaHCO3/kg-土;结果期,6 g-NaHCO3/kg-土。在该最优根施方案下,番茄的果实产量与总固碳量比清水对照组分别提高了75.1%和38.5%。（3）在番茄发育期根施可溶性无机碳（碳酸氢盐）后,采用数字相机获取番茄无机碳胁迫表型图像,然后通过对不同等级的无机碳胁迫图像进行人工标记和预处理,建立番茄发育期无机碳胁迫图像数据集（15224张）。在此基础上,利用Res Net101深度学习网络构建了无机碳胁迫智能检测模型,并在1522个样本的测试中,模型的准确率可达到95.2%。同时对基于深度学习的无机碳胁迫智能检测模型的潜在分类标准进行了探究,发现番茄叶片特征对无机碳胁迫检测模型的识别十分重要。