叶片中的氮含量与光合作用密切相关，叶绿素含量在一定程度上是土壤水和氮利用的效率，作物的生长是土壤水分和氮共同作用的结果，叶绿素测定仪试验表明，在水和氮条件下，氮肥供应存在合理需求，而肥料用量的增加并不能提高作物的生理效率。
分析表明，农作物水分的生理效率与叶绿素含量的增加基本成线性关系，叶绿素测定仪在生长期测得的平均叶绿素Spad值与农作物产量有着明显的相关性，在不同农田氮供应水平下，根据早期一定时期的叶绿素和叶面积指数测量值，指导后期的农田水管理和进行量预测。
叶绿素测定仪的测量值可以看出，在不同发育阶段的农作物叶片叶绿素含量之间的差异不是很明显，作物的水分利用效率差异很大，作物的生理需求决定了叶片的氮含量，二氧化碳的吸收率和辐射能的有效利用率会影响水的生理利用效率。
在生理生长期，农作物从外部吸收氮，果实发育后，一方面从外面吸收，另一方面，根，茎和叶中的氮会流向果实器官，以弥补吸氮量的不足所产生的影响。叶片叶绿素的增加对提高水分利用效率具有重要影响。深入研究叶绿素状况与作物水分生理效率之间的关系，对叶绿素的跟踪观测指导田间水肥管理的可能性均有重要的现实意义。
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