氮素是对植物生长、品质和产量影响最为明显的营养元素，施用氮肥能有效提高植物的氮含量，但过量施氮也会使植物品质下降，并对环境造成污染。对植物进行营养诊断，了解其需肥关键时期，实现适时、定量供应养分，可以有效地提高施肥的经济效益。测定叶片氮素含量是植物氮素状况的重要方法，但是全氮分析操作繁琐，耗时费力，时效性较差。拥有快速测量氮元素的仪器就非常重要，叶绿素仪TYS-A与SPAD-502是一种手持式光谱仪，可在田间无损快速检测植物叶片叶绿素含量。在各种农作物上的应用研究表明，它能够在原位了解植株氮素状况，确定施氮肥的适时性，植物叶片叶绿素仪读数与施氮水平的对应关系、植物氮素营养水平及产量之间的相互关系，旨在为使用叶绿素仪监测植物氮素营养状况，指导进行合理施肥提供基础。相关测试仪器有植物氮元素测定仪或作物氮元素测量仪。

SPAD值与施氮水平、叶绿素含量的关系SPAD值与叶绿素a、叶绿素b和叶绿素总量相关性均极显著相关(图1)，

如图所示，叶绿素测定仪的读数随氮素用量提高而增加的幅度明显趋缓，趋于达到一个平衡水平。SPAD-502叶绿素仪是一款进口的仪器，它具有其他叶绿素仪无可比拟的特点，SPAD-502Plus通过测量叶子对两个波长段里的吸收率，来评估当前叶子中的叶绿素的相对含量。下图显示了两种叶子样品中的叶绿素对于光谱的吸收率。SPAD-502Plus测量叶子在红色区域和近红外区域的吸收率。通过这两部分区域的吸收率，来计算出一种 SPAD值，它是用数字来表示目前和叶子中叶绿素含量相对应的参数。

SPAD值与全氮含量的关系植物成熟叶片全氮含量随着施氮量提高而增加，施氮水平在N3以下时，全氮含量增加较多，施氮水平超过N3时，增加幅度减小。植物成熟叶片的SPAD值和全氮含量成极显著正相关，全氮含量高，SPAD值大。成熟叶片SPAD读数随着生长季节变化，在不同采样时期内的测定有所不同。通常植物季节性换叶发生在5月中下旬，此时由于新叶尚处于快速生长和成熟阶段，叶绿素含量较低，SPAD值也处于较低水平。尽管如此，叶片氮素含量与SPAD读数之间仍存在着极显著正相关关系，只是二者的数学关系式因采样时间不同而有所差异。

国标方法虽然可以准确的测量出氮的含量，但是实验时间长，复杂性大，对人的健康也有着不良的影响。而相比之下，叶绿素仪可以快速测量SPAD值，而SPAD可以快速有效反应植物氮元素的含量，手持快速叶绿素仪已经成为当今研究领域不可缺少的产品。