本文通过田间氮肥试验，系统分析了不同施氮水平对马铃薯产量形成及品质的影响，以及不同氮肥运筹下马铃薯氮素吸收、积累、分配情况以及氮素利用率和效益分析，并确立了马铃薯氮素营养诊断指标及诊断模型。得出了以下主要结论： 从施氮水平看，随着施氮量的增加，马铃薯的单株块茎重、平均块茎重及产量均增加，当施氮量增加到一定程度(210 kg·hm^-2)时，反而下降。随着施氮量的增加，可溶性蛋白质和还原糖含量逐渐增加，而淀粉含量降低。经二次回归曲线，得出最佳施氮量为200.5 kg·hm^-2。施氮明显提高马铃薯的生物量、叶面积、光合特性，测量马铃薯光合最佳的时间是上午9：00～11：00，此时段叶片的光合参数变化幅度较小。 在整个生育期马铃薯对氮素吸收、积累都呈先增加而后减少的趋势，氮素吸收速率在块茎增长期达到最高值，而氮素积累在淀粉积累期达到最高值；随着施氮量的增加，氮素吸收、积累以及各器官的氮含量都随之增加，在苗期这种趋势不明显。从施氮水平来看，随着施氮量的增加，产值呈递增的趋势，但当施氮量增加到一定程度(210kg·hm^-2)时，产值下降，而氮肥效益随着施氮量的增加而增加，当施氮量超过135kg·hm^-2时，氮肥效益降低；随着施氮量的增加，氮肥农学利用率和氮肥生理利用率都增加，但施氮量大于135kg·hm^-2时，二者均随之降低，氮肥吸收利用率和氮肥偏生产力随着施氮量的增加而呈下降的趋势。 叶绿素仪读数与马铃薯叶片叶绿素含量有较高的相关关系，能够表征叶片的叶绿素含量；上部第四叶位叶片可以为马铃薯氮素营养状况的指示叶，且它与施氮量、土壤无机氮、叶柄硝酸盐浓度、植株、叶片全氮含量及产量的关系均具有显著的相关关系，初步确定马铃薯关键施肥时期的诊断指标。块茎形成期叶绿素仪读数的最适值和临界值分别是50.6和49.5，块茎增长期叶绿素仪读数的最适值和临界值分别是50.0和48.7。 应用图像处理软件对马铃薯冠层图像进行分析，提取出R、G、B、L四个图像色彩基本参数，对这些图像参数分析的结果表明，冠层图像绿光与亮度比值（G/L）、绿光与蓝光比值（G/B）、绿光标准化值（G/（R+G+B））与叶绿素仪读数、叶柄硝酸盐浓度、植株及叶片全氮含量、土壤无机氮的相关性较高，可以作为马铃薯氮素营养诊断的数字化指标。 根据图像数字化指标、产量及施氮量的关系，确定马铃薯关键时期的诊断指标，