植物生長所需的多量元素（Macronutrients）

植物生長所需的多量元素（Macronutrients）
台北市忠孝國民中學自然領域張馨文實習老師/國立台灣師範大學生命科學系張永達副教授責任編輯

植物在生態系中扮演起生產者的角色，植物可以吸收來自空氣和水中的碳、氫、氧元素，或是土壤、栽培介質中的多種無機化合物，作為自身合成的原料。經由植物體內的同化作用，將無機碳和氮轉變成為有機物質，合成植物生長所需的養分與物質，使無機物質進入生態系中的物質循環裡。

動物經由攝食以維持生理運作所需要的能量，同時利用食入植物中的維生素、礦物質協調生理作用，在死後的屍體則交由微生物分解。微生物是在物質循環中扮演重要的角色，可以將生物遺體中複雜的有機物質轉化為簡單的無機化合物，供植物吸收和生長所需，讓物質再度回到循環中。

目前所知植物生長所必需的養分有十六種營養元素，根據植物對元素所需的量，分為多量元素及微量元素，碳(C)、氫(H)、氧(O)、氮(N)、磷(P)、鉀(K)、鈣(Ca)、鎂(Mg)、硫(S)等元素皆為植物所需的多量元素(Macronutrients)；銅(Cu)、錳(Mn)、鋅(Zn)、鐵(Fe)、鉬(Mo)、硼(B)、矽(Si)則為植物所需的微量元素(Micronutrients)，這些元素多為離子的無機形態被植物體吸收，所以我們了解，必須對植物施用水溶性的肥料。這些離子才能藉由擴散作用、細胞質流與主動運輸等方式被植物的根部吸收。

對於植物生長而言，碳、氫、氧、氮、磷、鉀(C、H、O、N、P、K)這些需要量大的元素為構成植物體的有機成分和形成基本架構，植物可以由空氣和水中獲得碳、氫、氧元素，或從土壤、栽培介質中的肥料裡獲得氮、磷、鉀元素。

因而肥料中通常以含氮(N)、磷(P)、鉀(K)三元素為多，尿素、硫酸銨等葉肥中的氮元素可以用來合成植物體內的蛋白質，使葉片長的翠綠，必要時氮源可提供能量給植物；過磷酸鈣等花肥中的磷元素可以用來合成核酸，在促使花生成與開放的過程中有較大量的需求；氯化鉀、硫酸鉀等根肥中的鉀元素，以鉀離子進出保衛細胞進而控制氣孔開合。

鎂元素(Mg)對於植物而言，是形成葉綠素的重要成份，因為葉綠素的中心元素就是鎂元素，同時也是酵素的活化劑，鎂元素也是人體骨骼組織中重要的成份，與心臟的健康關係密切，如果體內嚴重缺乏鎂離子使人體的心臟跳動不規則，加重心律不整的症狀，且和熱量的新陳代謝與蛋白質的合成有關。鈣元素(Ca)可維持植物細胞膜之通透性，也是細胞壁的主成分，同時在人體內鈣離子在肌肉收縮、心臟跳動、荷爾蒙的傳遞訊息上，扮演不可或缺的角色。硫元素(S)是蛋白質構成分子，同時也存在於維生素B1、B4及輔酶中。