水稻是重要的糧食作物，近年來開始運用葉綠素計來 診斷水稻的相關狀況，其中氮素營養在確定自然環境和農業環境下植物的光合能力中起著關鍵作用，并且氮素為植物光合作用和生態系統生產力提供著重要的支持，是作物的一種最重要的養分。除非氮素作為一種肥料施入，否則，氮素缺乏幾乎到處都發生,并且在很多系統中，氮素作為有限的資源存在。提高氮素管理,最終將取決于對土壤或作物氮素狀況的精確評價。一般推薦的氮肥施用量沒有考慮田間的差異和季節內的動態變化。因為作物生長反映了所有氮素源的全氮供應，所以作物 氮素狀況是適時診斷作物氮素有效性的較好指示器。
葉片進行光合作用時,與其他植物組織相比,需要更多的氮素。進行光合作用的器官中的氮素主要存在于光反應的色素蛋白質及與光合作用碳消耗循環相關的蛋白質中。由于葉片含氮量和葉綠素含量之間的變化趨勢相似,所以可以通過葉綠素計測定葉綠素含量來監測植株氮素營養。
研究表明,葉綠素計可以用于確定水稻氮素需求量,例如可以確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。Carreres等針對水稻進行不同氮素處理試驗,在不同生長期測定作物的氮素狀況,研究葉綠素計是否能用于確定氮肥施用量。結果表明,在氮素含量和SPAD 值之間存在顯著相關性,但是這種相關性較差,不同生長階段回歸方程顯著不同,從營養生長期到抽穗期, SPAD讀數增加到該品種的最大值, 然后逐漸下降,表明SPAD值可以確定分蘗中期的氮肥施用量。