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大田農作物在缺氮時, 一般會表現出一些明顯的缺素癥狀, 如葉片葉綠素含量降低導致顏色變淺, 而氮素過多則植物顏色變深, 也就是說葉片中的葉綠素含量與氮含量密切相關,通過精確測定葉片的變化就可了解作物營養狀況, 便攜式葉綠素儀就是根這一特點和原理研制成的。
儀器的工作原理是采用兩個不同波長的光源分別照射植物葉片表面, 通過比較穿透葉片的光密度差異而得出葉綠素值, 因而, 葉綠素值是一個無量綱的比值(即相對比值),與葉片中的葉綠素含量成正相關的關系。也就是說, 用葉綠素儀測定的是作物葉片中葉綠素的相對含量，而葉綠素含量又是作物葉片含氮量緊密相關的。
通過專業儀器的測量，我們可以知道作物氮營養狀況，作物的測定部位在哪里，在具體應用中對作物測定部位很有講究, 一般在作物生長前期取新展開的片展開葉作為測定部位，生長后期則取功能葉(如小麥的旗葉、玉米的穗位葉等)為測定部位。
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