研究作物形态、生理、生化变化以判断作物的营养状况的技术。它是植物营养学、土壤学、植物生理、生化等学科在生产实践中的综合应用，据以指导施肥。

作物营养诊断在人类生产实践中随施肥活动而出现，最早的营养诊断大概限于观察作物叶色和外形变化的形态诊断。最早的记载是中国明末清初期间《沈氏农书》中所载的看苗施肥。“看苗”就是营养诊断。现代作物营养诊断技术则以分析测试技术为基础，与植物营养学和施肥实践相结合而逐步发展起来。进入20世纪，随着化学试剂的精制，培养技术的日臻完善，分析测试仪器的进步，植物营养学研究取得重大进展。其中有关元素功能的揭示及其缺乏、过量引起的形态、生理、生化变化，相互间的关系和临界值等的研究，成为日后发展营养诊断的理论基础。20年代末30年代初，美国一些农学家和土壤农业化学家运用化学分析测定土壤和作物的养分含量，结合作物外部形态症状判断营养元素的丰缺，用来指导施肥，营养诊断开始渐渐分化出来。40年代，美国许多州出现了营养诊断研究实验室，营养诊断开始作为专门技术研究并用于生产。这一时期，有关营养诊断的专著先后出版。1931年德国出版了O.Eckstein的《缺钾症状》（Kenngeichen Des Kalimangles）第二版。1941年美国出版了由G.汉姆比格（Hambidge）主编的《作物饥饿症状》（Hunger Signs in Crop），1943年英国出版了T.华莱士（Wallace）的《植物矿质营养诊断》（TheDiagnosis of Mineral in Plant）等等。其中《作物饥饿症状》由农学家、土壤农业化学家、生理学家、园艺学家等十多位专家撰写，比较全面地叙述了各种作物的矿质营养缺乏症状，发生原因和环境条件、诊断方法等，并配附大量的彩色照片，已自成体系。至此，作物营养诊断已初步形成一门独立的技术科学。60年代以来，作物营养诊断进入它的发展阶段，在理论上应用上都取得了很大进展。其主要方面为：①诊断手段多样化。许多近代新技术被引入这一领域，促进了它的发展和提高。如显微技术、电子探针的应用使诊断技术进入细胞学水平；遥感技术提供了大范围监察作物营养状况的手段；自动化技术和电子计算机应用在短时间内分析处理大量样本及所得数据。现在有些国家的实验室已建立电子计算机系统，对作物的营养与施肥进行程序控制等。营养诊断技术已成为现代化农业技术的重要组成部分，是农业现代化的标志之一。②叶分析技术趋于成熟。在化学分析诊断基础上发展并专门化的叶片分析技术，广泛应用于果树营养诊断，获得很大成功。世界先进国家都制订出各种果树主要营养元素的丰缺指标，以指导施肥，有效地调控果树营养，使果树生产走向高产优质的目标。作为这一时期化学分析诊断的重要著作，1966年由美国加利福尼亚大学H.D.查普曼（Chapman）汇总的《植物和土壤诊断指标》（Diagnostie Criteria for Plants and Soil），分述了34种元素的植物和土壤分析诊断指标。③诊断施肥综合法的出现。以植株、土壤分析结果，判断作物营养元素的丰缺状况，一直沿用“临界值”法。即以分析结果与事先经过验证而拟订的临界值（包括缺乏、适量、过剩等）进行比较，基本上是单一元素的丰缺判断。1973年美国的E.R.皮弗尔（Beaufils）以作物正常的生理代谢所需的各种养分必需是平衡的为理论依据，经过长期研究提出新的诊断体系——诊断施肥综合法，其诊断结果指出各种养分的平衡状况以及需要的次序或程度。使营养诊断突破原来单一元素的诊断范畴而走向多元素的综合诊断，并使诊断的准确率提高。④酶学诊断的应用。酶是作物体内生理代谢变化的最早反应物，在元素含量还未呈现显著差异时酶的活性差异已明显可见，当然更早于形态症状的变异，使诊断时期大大提早，从而提高营养诊断的价值。

作物产量形成与营养元素含量之间的关系是营养诊断的出发点。某种营养元素含量与作物产量之间的一般关系如图所示。在作物营养元素含量达到临界水平（或称临界浓度）之前是缺乏范围，作物产量随元素补给而上升，达到临界水平时，产量最高。在这一段的开始阶段，作物元素含量提高不多，初始甚至下降。这是因为当作物最初获得所需元素时其生长量常陡然上升，使单位干物中该元素含量被稀释，称为“稀释效应”（dilution effect）。元素含量超过临界水平后，作物产量不再随元素含量的提高而上升，而是在一定的范围内维持最高水平。这一段称为适宜（或称丰富）范围。通常这个范围较宽。从经济效益看，养分临界水平附近区域的养分含量是栽培施肥中所追求的理想含量，因为它是获得高产出的低投入区域。随营养元素含量继续提高，越过适宜范围，就进入过剩（或毒害）范围。这时作物生育受阻，产量下降，元素含量越高，毒害越重，直至趋于死亡。判明作物的营养状况，能说明缺什么或什么过剩，还不能说明是什么原因所导致。其原因是由于作物吸收养分的过程是一个十分复杂的过程，受诸多因素的制约和影响。制约因素主要有：①土壤因素。土壤种类不同，所含各种养分多寡千差万别，且其理化性质各异。作物从土壤中摄取的养分量，既依赖于土壤本身养分的丰缺，也深受土壤理化性质的种种影响。在不少场合，理化性质左右着根系的发育或养分的有效性，从而成为营养障碍的主导者。②天气因素。不正常的天气条件如连续的低温阴雨、干旱等，或影响根系活力，或抑制养分的矿化，或促进养分的淋失、固定等，也都对作物养分的吸收、积累给以显著的影响。③作物因素。作物的种、品种以及生育期的不同，对某种营养元素的需求和吸收能力也有很大的差别……等。总之，作物养分含量的多寡、营养失调是否出现，是以上各种因素综合作用的结果。所以，营养诊断工作应该在判明作物不正常营养状况的同时，揭示导致不正常的原因。这样才能全面地提出切实、有效的矫治措施。

作物体内某一矿质养分含量与生长量或产量的关系图示

应用于作物营养诊断的方法很多，凡能用来判断作物营养状况的定性、定量方法都可应用。形态学的有外形诊断、叶色卡比色诊断、显微形态结构和超显微形态结构诊断等；化学的有植株化学诊断和土壤化学诊断。植株化学诊断又分植物组织速测诊断和叶分析诊断等；生物学的有酶学诊断，室内培养和田间试验等；物理化学的有电子探针、遥感技术等。但常用的是形态诊断、化学诊断。其他各种诊断一般作为补充或辅助方法。化学分析是诊断的最重要、最基本的方法。因为化学分析的对象可以包括所有植物的必需元素，同时可以精确定量。通常，进行一项诊断工作，需要几种方法综合运用，借以从各个方面获取尽可能多的信息，互相印证、相辅相成，提高诊断的可靠性。

在中国，作物营养诊断起步较晚。50年代后期，在土壤普查中推行过土壤养分速测诊断，但用于生产的不多。60年代初，南方红壤地区作物缺磷问题突出，以土壤诊断为主开展研究取得显著成效。油菜、水稻、紫云英等作物因施磷而获大幅度增产，磷肥施用开始普及，并促进了磷肥工业的发展。进入70年代，各地生产中各种元素缺乏症相继出现，营养诊断问题引起广泛的关注，各地农业科技工作者纷纷投入这方面的研究，取得了很多成果。如水稻、棉花等缺钾，油菜和棉花缺硼，水稻和玉米缺锌等大的障碍问题，已经普遍实施防治而得到控制。水稻缺锌、缺镁、缺硫，大麦酸害——铝毒，小麦缺锰、缺铜，果树缺硼、缺铁、缺锌、缺钙，大白菜、番茄缺钙等等的防治措施正在逐步推广。