一、營養元素的分類
(一)必需營養元素
營養元素在植物體內的含量不同，所引起的作用也不同，有些是偶然進入植物體內，有些元素在植物體內含量很少，但是是不可缺少的（溶液培養可以鑒別）。
必需營養元素的三個依據：
1、如缺少某種營養元素,植物就不能完成生活史；
2、 必須營養元素的功能不能由其它營養元素代替；
3、必須營養元素直接參與植物代謝作用。
目前已發現16種必需營養元素:
大量、中量營養元素：
C H O N P K Ca Mg S (占植物幹重的0.1%以上)
微量營養元素：
Fe Mn Cu Zn B Mo Cl(一般占植物幹重的0.1%以下)
大量與微量沒有嚴格的界限,隨著環境的變化微量元素含量可超過大量元素含量。
(二)有益元素
在16種營養元素之外，還有一類營養元素，它們對一些植物的生長發育具有良好的作用，或為某些植物在特定條件下所必需，但不是所有植物所必需，人們稱之為「 有益元素」，其中主要包括：Si Na Co Se Ni Al 等。如水稻對Si、固氮作物對Co、甜菜對Na等。按其生化作用和生理功能進行分類：
二、植物必須營養元素特性
1、植物營養元素協同性
由於各種營養元素的交互作用和各自的特殊生理功能，才保證了植物的正常生命活動。他們既是各自承擔著獨特的任務，又相互配合，共同完成各項代謝作用。作物體內任何生理生化過程都不可能由某一元素單獨完成的。
2、植物營養元素同等重要、不可替代性
必需營養元素在植物體內不論數量多少都是同等重要；任何一種營養元素的特殊功能都不能為其它元素所代替。
植物生活所必須的 16 個營養元素，在植物體內的含量有多有少，其生理功能有的比較清楚，有的尚不夠清楚。但就它們對植物的重要性來講，卻是同等重要的。它們各自所承擔的任務相互之間是不能代替的。
三、植物營養元素交互作用
指營養元素在土壤中或植物中產生相互的影響，或者一種元素在與第二種元素以不同水平相混合施用時所產生的不同效應。也就是說，兩種營養元素之間能夠產生的促進作用或拮抗作用。
這種交互作用在大量元素之間、微量元素之間以及微量元素與大量元素之間均有發生。可以在土壤中發生，也可以在植物體內發生。由於這些交互作用改變了土壤和植物的營養狀況，從而調節土壤和植物的功能，影響植物的生長和發育。
四、營養元素之間的拮抗作用
營養元素之間的拮抗作用是指某一營養元素(或離子)的存在，能抑制另一營養元素(或離子)的吸收。主要表現在陽離子與陽離子之間或陰離子與陰離子之間。
拮抗作用分為雙向拮抗和單向拮抗，雙向拮抗如鎂與鉀、Fe與Mn、Cd（鎘）與Fe等。
1、拮抗競爭作用機理
性質相近的陽離子間的競爭：競爭原生質膜上結合位點，如K+/Rb+；
不同性質的陽離子間的競爭：競爭細胞內部負電勢，如K+、Ca2+對Mg2+；
陰離子間的拮抗作用：競爭原生質膜上結合位點，如AsO4-3/PO4-3、Cl-/NO3-則與細胞內陰離子濃度的反饋調節有關；
NH4+與NO3-間拮抗作用：
(1) NH4+降低細胞對陽離子的吸收，H+釋出減少，使H+-NO3-共運輸受到影響；
(2) 進入細胞的NH4+對外界N吸收產生反饋抑制作用。
2、三要素氮、磷、鉀對其他元素的拮抗作用
氮肥尤其是生理酸性銨態氮多了，造成土壤溶液中過多的銨離子，與鎂、鈣離子產生拮抗作用，影響作物對鎂鈣的吸收。
過多施氮肥後刺激果樹生長，需鉀量大增，更易表現缺鉀癥。
磷肥不能和鋅同補，因為磷肥和鋅能形成磷酸鋅沈澱，降低磷和鋅的利用率。
過多施磷肥,多余的有效磷也會抑制作物對氮素的吸收,還可能引起缺銅、缺硼、鎂。磷過多會阻礙鉀的吸收，造成鋅固定，引起缺鋅。磷肥過多，還會活化土壤中有害對作物的生長發育的物質有害的物質，如活性鋁、活性鐵、鎘（Cd），對生產不利。
施鉀過量首先造成濃度障礙，使植物容易發生病蟲害，繼而在土壤和植物體內發生與鈣、鎂、硼等陽離子營養元素的拮抗作用，嚴重時引起臍腐和葉色黃化。過量施鉀往往造成嚴重減產。
氮、磷、鉀肥的長期過量施用引起的拮抗作用，今天已經發展到了必須有意施用鈣鎂硫的地步才能加以解決了。
3、中量元素鈣、鎂、硫對其他元素的拮抗作用
鈣過多，阻礙氮、鉀的吸收，易使新葉焦邊，桿細弱，葉色淡。
過量施用石灰造成土壤溶液中過多的鈣離子，與鎂離子產生拮抗作用，影響作物對鎂的吸收。
鎂過多桿細果小，易滋生真菌性病害。
土壤中代換性鎂小於60 mg/kg，鎂/鉀比小於1即為缺鎂。
鈣、鎂可以抑制鐵的吸收，因為鈣、鎂呈堿性，可以使鐵由易吸收的二價鐵轉成難吸收的三價鐵。
4、微量元素鐵、硼、銅、錳、鋅、鉬對其他元素的拮抗作用
缺硼影響水分和鈣的吸收及其在體內的移動，導致分生細胞缺鈣，細胞膜的形成受阻，而且使幼芽及子粒的細胞液呈強酸性，因而導致生長停止。缺硼可誘發體內缺鐵，使抗病性下降。
5、其他元素之間的拮抗作用
6、土壤pH對元素的拮抗作用
pH 值低時，對陽離子的吸收有拮抗，pH值升高，陽離子間的拮抗作用減弱，而陰離子聞的拮抗作用增強。
7、土壤、溫度對營養元素的拮抗
五、營養元素之間的促進作用
1、協助作用機理
不同電性離子間的協助作用：電性平衡；
相同電性離子間的協助作用：維茨效應。
陰離子與陰離子之問也有促進作用，一般多價的促進一價的吸收。
2、大量元素的促進作用
3、中微量元素的促進作用
鎂和磷具有很強的雙向互助依存吸收作用，可使植株生長旺盛，雌花增多，並有助於矽的吸收，增強作物的抗病性，抗逆能力。
鈣和鎂有雙向互助吸收作用，可使果實早熟，硬度好，耐儲運。
有雙向協助吸收關系的還包括：錳和氮鉀銅；
硼可以促進鈣的吸收，增強鈣在植物體內的移動性。
氯離子是生物化學最穩定的離子，它能與陽離子保持電荷平衡，維持細胞內的滲透壓的調節劑也是植物體內最離子的平衡者，其功能是不可忽視的，氯比其它陰離子活性大，極易進入植物體內，因而也加強了伴隨陽離子（鈉、鉀、銨離子等）的吸收。
錳可以促進硝酸還原作用，有利於合成蛋白質，因而提高了氮肥利用率。缺錳時，植物體內硝態氮積累，可溶性非蛋白氮增多。
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4、其他因素的促進作用
當土壤溶液在酸性時候,植物吸收陰離子多於陽離子,而在堿性反應中,吸收陽離子多於陰離子。
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參考資料：
【植物營養的拮抗與協同作用】 光合尚品
【作物對養分的需求及營養作用】崔國賢
中華現代農業技術服務中心
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