便携式作物生长监测和营养诊断方法,能够有效监测玉米生育期内生长和营养变化,实现精准施肥,完善田间管理,快速完成滴灌水肥一体化玉米生育期内营养管理。本研究针对宁夏引黄灌区滴灌玉米田间管理精度差,玉米长势监测难、氮肥动态调控慢等问题,利用玉米各生育期内不同氮肥梯度 N0（0kg·hm-2）、N1（70kg·hm-2）、N2（140kg·hm-2）、N3（210kg·hm-2）、N4（280kg·hmf2）、N5（350kg·hm-2）获取的冠层图像,通过分割、转换等处理,提取色彩空间特征参数,并与实测植株生长、生理指标对比分析,筛选能够反演玉米生长状况、氮素营养状况的特征指标,验证其是否能够稳定判断玉米生长、营养状态。同时图像特征参数对玉米产量进行估测,验证数字图像技术应用于滴灌玉米长势、营养监测和产量预测的可行性,为宁夏玉米生产及营养监测提供理论参考。主要研究结果如下:（1）对玉米生长监测分析发现,玉米Hp、LAI、SPAD分别与特征参数CC、NPCI符合幂函数关系。Hp与CC构建模型决定系数R2=0.438,模型检验指标RMSE为87.12,nRMSE为38.12%,模型精度差,不稳定;基于CC的LAI监测模型决定系数R2=0.827,模型检验指标RMSE和nRMSE分别为0.488和14.04%,模型稳定性较好;基于NPCI所构建的SPAD监测模型决定系数R2=0.776,模型检验指标RMSE和nRMSE分别为3.07和5.56%,模型精度较好,稳定性极好。（2）对玉米生物量监测发现,玉米AGB在V4至V6时缓慢增长,V6至R3快速增长累积,之后增长速度减缓。基于MGRVI所构建的玉米地上部生物量估测模型决定系数R2=0.792,模型检验指标RMSE为2.42,nRMSE为18.89%,模型稳定性较好。（3）对玉米氮素营养诊断研究表明,基于RGB色彩空间特征参数EXG和基于HIS色彩空间特征参数S与PNC呈极显著相关,可用幂函数进行描述。基于EXG构建的玉米氮素应用诊断模型为PNC=0.021EXG1.55,决定系数R2=0.759,模型检验指标RMSE为2.87,nRMSE为12.76%;基于S构建的玉米氮素应用诊断模型为PNC=8.86X 108S-3.60,决定系数R2=0.736,模型检验指标RMSE为2.95,nRMSE为13.13%。基于RGB和HIS色彩空间数字图像特征参数能够进行玉米生育期内氮素营养诊断,模型精度高,稳定性好。（4）对玉米产量预测分析表明,玉米施氮量对产量及产量构成因素影响显著,适量施氮能够增加穗长、穗粗,降低秃尖长度,增加玉米百粒重。基于玉米生长和生物量监测模型所得SPAD*、LAI*、PNC*、AGB*与Y表现为一元二次函数关系,各参数构建模型R2＞0.797,拟合度较高;在玉米 V4、V6、V12、R1、R3、R6 时 NPCI 临界值为 0.24、0.28、0.30、0.30、0.26、0.23;CC临界值为 0.23、0.44、0.64、0.69、0.50、0.42;EXG 临界值为 121.63、110.76、97.58、88.98、92.40、78.57;MGRVI临界值为0.17、0.14、0.11、0.10、0.09、0.09,此时产量达最大值,当监测值低于临界值时,应及时补充氮肥,反之则无需施氮。在N4处理下,产量最大,为13043.01 kg·hm-2,即在此研究背景下,最佳施氮量为280kg·hm-2。