水稻是重要的粮食作物，近年来开始运用叶绿素计来诊断水稻的相关状况，其中氮素营养在确定自然环境和农业环境下植物的光合能力中起着关键作用，并且氮素为植物光合作用和生态系统生产力提供着重要的支持，是作物的一种最重要的养分。除非氮素作为一种肥料施入，否则，氮素缺乏几乎到处都发生,并且在很多系统中，氮素作为有限的资源存在。提高氮素管理,最终将取决于对土壤或作物氮素状况的精确评价。一般推荐的氮肥施用量没有考虑田间的差异和季节内的动态变化。因为作物生长反映了所有氮素源的全氮供应，所以作物氮素状况是适时诊断作物氮素有效性的较好指示器。

叶片进行光合作用时,与其他植物组织相比,需要更多的氮素。进行光合作用的器官中的氮素主要存在于光反应的色素蛋白质及与光合作用碳消耗循环相关的蛋白质中。由于叶片含氮量和叶绿素含量之间的变化趋势相似,所以可以通过叶绿素计测定叶绿素含量来监测植株氮素营养。

研究表明,叶绿素计可以用于确定水稻氮素需求量,例如可以确定半矮生水稻在幼穗分化前期和幼穗分化期的氮肥需求量。Ca rreres等针对水稻进行不同氮素处理试验,在不同生长期测定作物的氮素状况,研究叶绿素计是否能用于确定氮肥施用量。结果表明,在氮素含量和SPAD值之间存在显著相关性,但是这种相关性较差,不同生长阶段回归方程显著不同,从营养生长期到抽穗期, SPAD读数增加到该品种的最大值, 然后逐渐下降,表明SPAD值可以确定分蘖中期的氮肥施用量。