葉綠素含量計算器
輸入 SPAD 讀值與校正曲線的斜率、截距,依線性模型 葉綠素 = 斜率 × SPAD + 截距 即時估算葉片葉綠素含量,用於評估作物氮營養與生長狀況。
輸入資料
計算結果
重點速覽:葉綠素儀(如 SPAD-502)透過量測葉片在紅光與近紅外兩個波段的透光比,快速、無損地輸出一個與葉綠素濃度相關的相對讀值(SPAD 值)。但 SPAD 只是相對指標,並非葉綠素的絕對含量;要換算成實際葉綠素(常以 mg/m²、µmol/m² 或 mg/g 表示),需先建立「校正曲線」。在多數作物的常用 SPAD 範圍內,葉綠素與 SPAD 近似線性關係:葉綠素 = 斜率 a × SPAD + 截距 b。校正曲線的做法是:在同一批葉片上測 SPAD,再以標準的丙酮或 DMSO 萃取+分光光度法測其真實葉綠素含量,將兩者回歸得出 a、b。由於葉片厚度、含水率、儀器機型與物種不同,a、b 並無通用值,須各自校正(部分文獻對高 SPAD 段建議用非線性/指數式以校正曲率)。因葉綠素含量與葉片氮濃度高度正相關,SPAD 廣泛用於作物氮營養的即時診斷與變量追肥決策——讀值偏低常提示缺氮、需補肥。本計算器以線性模型把 SPAD 換成葉綠素估值,斜率與截距由使用者填入自家校正結果。
計算公式
線性校正:葉綠素 = 斜率 a × SPAD + 截距 b。
斜率 a、截距 b 由同批葉片實測葉綠素對 SPAD 回歸得出。
a、b 須與所需葉綠素單位(mg/m²、µmol/m²、mg/g)一致。
$$Chl = a \times SPAD + b$$使用說明
- 以葉綠素儀在葉片量取 SPAD 讀值(多點平均更穩定)。
- 填入你由自家作物/儀器建立的校正斜率 a 與截距 b。
- 系統即時算出估算葉綠素含量;若無自家校正曲線,請先做萃取回歸取得 a、b。
SPAD 讀值的一般解讀(相對,需校正定量)
| SPAD 讀值範圍 | 葉色 / 氮狀況(一般) | 田間提示 |
|---|---|---|
| < 30 | 偏黃、可能缺氮 | 考慮追氮肥 |
| 30–40 | 淺綠至綠、氮中等 | 視作物目標調整 |
| 40–50 | 濃綠、氮充足 | 通常無需額外追氮 |
| > 50 | 深綠、可能奢侈吸收 | 留意過量施氮風險 |
門檻因作物、生育期與品種而異,僅供相對參考;定量葉綠素須以校正曲線換算。
理財情境案例
用自家校正曲線換算葉綠素
某作物建立線性校正曲線 葉綠素 = 9.9 × SPAD − 4(單位隨校正而定)。
一片葉量得 SPAD = 40。
葉綠素 = 9.9 × 40 − 4 = 396 − 4 = 392(校正單位),可據此比較不同田塊的葉綠素高低。
偏低 SPAD 提示補氮
同田另一區葉片 SPAD 只有 28,套同一曲線:葉綠素 = 9.9 × 28 − 4 = 277.2 − 4 = 273.2。
葉綠素與葉氮高度相關,此區估值明顯偏低。
結合田間表現判斷可能缺氮,可對該區優先追施氮肥,再回測 SPAD 驗證恢復情況。
常見問題
SPAD 讀值可以直接當葉綠素含量嗎?
不可以。SPAD 是儀器由透光比算出的相對指標,本身沒有葉綠素的物理單位。要得到定量的葉綠素含量,必須先建立校正曲線(葉綠素 = a×SPAD + b),把 SPAD 換算過去。不同作物、機型與量測單位的 a、b 都不同,直接把 SPAD 當葉綠素會造成錯誤比較。
校正曲線的斜率和截距怎麼取得?
標準做法:在一批涵蓋高低 SPAD 的葉片上先測 SPAD,接著剪下對應葉片用丙酮或 DMSO 萃取、以分光光度計測真實葉綠素含量,再把「葉綠素 vs SPAD」做線性回歸,得到的斜率就是 a、截距就是 b。務必讓取樣涵蓋田間會出現的 SPAD 全範圍,校正才穩健。本計算器預設的 a、b 僅為示範,請填入自家實測值。
為什麼截距 b 可能是負數?
線性回歸的截距只是把直線延伸到 SPAD = 0 時的數學截點,並不代表真實情境(SPAD 不會是 0)。因此 b 為負數是常見且正常的——它只是為了讓直線在「實際量測範圍」內最貼近數據。重點是估值在你關心的 SPAD 區間內準確,而非糾結 SPAD = 0 的外推值。
SPAD 和作物施氮有什麼關係?
葉綠素含量與葉片氮濃度高度正相關,而 SPAD 又反映葉綠素,所以 SPAD 常被當成即時、無損的氮營養指標。田間可用「充分供氮參照區」建立目標 SPAD,量測目標區與參照區的比值來決定是否追氮、追多少,實現變量施肥、減少過量與淋洗污染。不過門檻值需依作物、生育期與品種校準。
量測 SPAD 有什麼注意事項?
應固定取同一葉位(如最新展開的完全葉)、避開葉脈與病斑,同一葉多點量測取平均以降低變異;不同生育期、時段與含水狀況都會影響讀值,比較時要盡量一致。SPAD 對高葉綠素段較不敏感(會飽和),若作物長期濃綠,宜配合非線性校正或其他診斷方法一併判讀。
相關工具
參考資料
內容審核:香港計算器科學團隊。葉綠素依線性校正 Chl = a×SPAD + b 估算,a、b 須自行校正。