高光谱遥感能快速无损获取植被冠层信息,是实时监测作物长势的重要技术。本研究在高光谱遥感数据基础上监测烟草大田生长状况,试验地选在湖南省郴州市桂阳县烟草试验田,针对生产中存在的主要问题设置了不同钾处理和成熟度处理,利用美国ASD FIELDSPEC 2500型野外便携式光谱仪从单叶和冠层两个尺度获取高光谱数据,筛选烟草生理生化指标特征光谱参数,建立品质指标估测模型,并对模型进行评价,为烟草叶片生理生化指标定量遥感提供理论依据和应用基础。本研究结果如下。（1）冠层近红外高反射区可用来监测大田烟株钾营养状况。不同钾处理间高光谱反射曲线因品种、生育期不同而有差异,在近红外高原区（750-1350nm）三个生育期光谱反射曲线总体规律为适量钾处理烟草光谱反射曲线大于高施钾量的烟草光谱反射曲线大于低施钾量的光谱反射曲线,而过量钾处理K3、K4之间以及低量钾处理K0、K1之间烟草光谱反射曲线无明显差异,利用近红外高原区可监测大田烟株适钾、高钾和低钾状况。（2）冠层高光谱反射率与不同钾处理烟草氮磷钾含量的相关性强,不同时期特征光谱波段随着施钾量的增加出现不同程度的红移现象。其中烟草氮磷钾含量冠层原始特征光谱反射波段主要集中在近紫外区350-364nm,可见光区382-392nm,绿光区555nm,红光区623-740nm,近红外区975-1350nm,中红外区1524-1800nm、2000-2399nm;一阶微分特征光谱反射波段主要集中在近紫外区358-359nm,可见光区408nm,蓝光区433-444nm,青光区460-483nm,绿光区517-557nm,黄光区570-584nm,橙光区591nm,红光区674-772nm,近红外区801-1493nm,中红外区1503-1800nm、2000-2348nm。（3）烟草氮磷钾含量估测模型精度敏感生育期为打顶期,分处理模型精度高,且一阶微分特征波段建立的模型估测效果最好。打顶期烟草氮磷钾含量估测模型分别为氮含量K0处理y=3.897-1.78*X_DVI+0.047*X_CRI2（R²=0.766）;K1处理y=3.595-228.472*X_526nm（R²=0.856）;K2处理y=3.418-110.868*X_698nm（R²=0.882）;K3处理y=3.171-3.947*X_714nm（R²=0.628）;K4处理y=1.512-610.118*X_964nm（R²=0.617）。磷含量K0处理y=0.34-11.657*X_707nm（R²=0.807）;K1处理y=0.284-8.668*X_712nm（R²=0.708）;K2处理y=0.267-80.312*X_1529nm（R²=0.810）;K3处理y=0.269-0.221*X_978nm（R²=0.924）;K4处理y=0.193-56.165*X_1503nm（R²=0.874）。钾含量K0处理y=0.644+3.077*X_998nm（R²=0.724）;K1处理y=2.153+5.402*X_1526nm（R²=0.796）;K2处理y=1.729+3.441*X_975nm（R²=0.898）;K3处理y=2.708+2.802*X_1138nm（R²=0.877）;K4处理y=2.368+173.539*X_711nm（R²=0.898）。（4）品种、部位以及成熟度处理对光谱曲线影响中,不同成熟度处理对烟草单叶光谱反射曲线影响最大。烟叶高光谱特征表现为欠熟、尚熟处理中部叶>上部叶>下部叶,成熟、过熟处理表现为上部叶>中部叶>下部叶。480-670 nm和750-1350nm对于不同成熟度的烟叶有较好的“区分效应”。（5）品种间不同成熟度处理影响较敏感的指标为烟碱和钾含量,一阶微分光谱波段536nm、736nm分别为云烟87、湘烟5号敏感波段,反射光谱波段1001nm为K326的敏感波段。部位间不同成熟度处理影响较敏感指标为叶绿素和类胡萝卜素含量,特征变量为位置变量Dy、植被指数NDNI、植被指数Lic2。（6）利用颜色特征参数NRI、NDIg判别烤烟中部叶、上部叶成熟度效果较好,R²>0.95。