葉綠素儀是測定葉綠素含量的專用儀器，通過測量葉片在兩種波長范圍內的透光系數來確定葉片當前葉綠素的相對數量，儀器外觀小巧，可直接放在口袋，帶到田間。廣泛存在于果蔬等綠色植物組織中，并在植物細胞中與蛋白質結合成葉綠體，葉綠素體是作物光合作用的主要場所，而光合作用是植物吸收陽光生成有機物的過程，因此葉綠素的含量直接影響著作物的有機物積累，也就會影響作物終的產量。葉綠素分為葉綠素a、葉綠素b、葉綠素c、葉綠素d。作物中不同葉綠素的含量是不同的，但是一般的以葉綠素a和葉綠素b含量居多。
植株葉片全氮含量可以很好地反映作物氮營養狀況，是一個很好的診斷指標。根據葉片含氮量可以很準確地判斷西瓜氮素營養的缺乏與過量。通過西瓜生長期內SPAD值動態監測，各施氮水平下，西瓜上、中、下部葉的SPAD值均表現出一定的規律性。在施氮量較低時（氮不足），葉綠素儀的測定值隨供氮水平的增加而增加，但是當供氮達到一定量后（正常供氮N4-N5），再增加供氮量（氮過量）西瓜葉片葉綠素儀讀數變化并不大，即當作物處于奢侈吸收狀態時，葉綠素含量不再隨施氮量增加而增加。因此應用葉綠素儀監測作物氮素營養狀態時，能很好地反映作物缺氮狀況。
西瓜同一葉位在不同氮水平和不同生育期、同一氮水平下不同葉位SPAD值都不同。說明進行氮素營養診斷時，應考慮作物的生育期和葉位，即氮敏感時期和敏感葉位。參考之前的研究方法，研究發現，西瓜苗期上部葉和伸蔓期下部葉的SPAD值與葉片含氮量有顯著相關性，進而確定應用SPAD值進行西瓜氮素營養診斷的最佳測定時期和測定部位是苗期上部葉、伸蔓期下部葉。這為田間快速進行西瓜氮素營養診斷提供了依據，減少了室內分析工作量大、適時性差的難題。并使應用葉綠素儀診斷對大田西瓜進行施肥決策成為可能，從而指導農業生產。
