氮素是對植物生長、品質和產量影響最為明顯的營養元素，施用氮肥能有效提高植物的氮含量，但過量施氮也會使植物品質下降，并對環境造成污染。對植物進行營養診斷，了解其需肥關鍵時期，實現適時、定量供應養分，可以有效地提高施肥的經濟效益。測定葉片氮素含量是植物氮素狀況的重要方法，但是全氮分析操作繁瑣，耗時費力，時效性較差。擁有快速測量氮元素的儀器就非常重要，葉綠素儀TYS-A與SPAD-502是一種手持式光譜儀，可在田間無損快速檢測植物葉片葉綠素含量。在各種農作物上的應用研究表明，它能夠在原位了解植株氮素狀況，確定施氮肥的適時性，植物葉片葉綠素儀讀數與施氮水平的對應關系、植物氮素營養水平及產量之間的相互關系，旨在為使用葉綠素儀監測植物氮素營養狀況，指導進行合理施肥提供基礎。

SPAD值與施氮水平、葉綠素含量的關系SPAD值與葉綠素a、葉綠素b和葉綠素總量相關性均極顯著相關(圖1)，

如圖所示，葉綠素測定儀的讀數隨氮素用量提高而增加的幅度明顯趨緩，趨于達到一個平衡水平。

SPAD值與全氮含量的關系植物成熟葉片全氮含量隨著施氮量提高而增加，施氮水平在N3以下時，全氮含量增加較多，施氮水平超過N3時，增加幅度減小。植物成熟葉片的SPAD值和全氮含量成極顯著正相關，全氮含量高，SPAD值大。成熟葉片SPAD讀數隨著生長季節變化，在不同采樣時期內的測定有所不同。通常植物季節性換葉發生在5月中下旬，此時由于新葉尚處于快速生長和成熟階段，葉綠素含量較低，SPAD值也處于較低水平。盡管如此，葉片氮素含量與SPAD讀數之間仍存在著極顯著正相關關系，只是二者的數學關系式因采樣時間不同而有所差異。

國標方法雖然可以準確的測量出氮的含量，但是實驗時間長，復雜性大，對人的健康也有著不良的影響。而相比之下，葉綠素儀可以快速測量SPAD值，而SPAD可以快速有效反應植物氮元素的含量，手持快速葉綠素儀已經成為當今研究領域不可缺少的產品。