概念

植物体内所含的矿质元素不一定是植物必需的。某一元素是否对植物生长发育是必需的，并不一定取决于该种元素在植物体内的含量。植物的必需元素是指植物正常生长发育必不可少的元素。

植物必需元素的标准

判断一种元素是否是植物必需元素主要基于下列三条标准：（1）不可缺少性 植物如果缺乏这种元素就不能进行正常的生长发育，甚至不能完成其生活史；（2）不可替代性 植物缺乏该元素就会呈现出特有的缺乏症，只有加入该元素后才能预防或恢复，加入其他任何元素均不能替代该元素的作用；（3）直接功能性 这种元素对植物生长发育的影响必须是该元素直接作用的效果，而不是由于该元素通过改变土壤或培养基等条件所产生的间接效果。

确定植物必需矿质元素的方法

单靠分析元素的含量来确定某矿质元素是否必需是不够的，由于土壤特性复杂，其所含元素无法控制，因此图配发也无法确定哪些矿质元素是必需的。可靠的方法是进行人工无土栽培实验（即溶液培养或砂基培养）。溶液培养法也称水培法，是指在含有全部或部分营养元素的溶液中培养植物的方法。砂基培养法简称砂培法，是利用洗净的石英砂或玻璃球、蛭石等基质以固定植物根系，加入含有全部或部分营养元素的溶液来培养植物的方法，与溶液培养法并无实质性的不同。研究植物必需的矿质元素时，可在人工配成的混合营养液中除去或加入某些元素，观察植物生长发育和生理性状的变化。当除去培养液中的某种元素时，如果植物生育正常，就表示这种元素不是植物必需的；如果植物生育不正常，但当补充该元素后又恢复正常状态，可断定该元素是植物必需的。否则，即为非必需元素。

植物必需元素的种类

采用溶液培养法或砂基培养法，已确定植物必需的元素共有17种。其中碳（C）、氢（H）、氧（O）、氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁(Mg)、硫(S)等9种元素植物需要量相对较大，在植物体内含量相对较高（大于小于10mmol·kg-1干重），称为大量元素；另外，铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、硼(B)、钼(Mo)、氯(Cl)和镍(Ni)等8种元素也来自土壤，植物需要量极微（小于10mmol·kg-1干重），稍多反而对植物有害，甚至致其死亡，称为微量元素。除C、H、O外，其余的14种元素称为植物必需的矿质元素。

应当指出，必需的营养元素在植物体内的含量相差很多，但它们之间并没有重要和次要之分，植物必需的各种营养元素是同等重要的，而且相互之间不能替代。除17种必需营养元素外，还有一类营养元素，对某些植物的生长发育有利，或为某些植物在特定条件下所必需，但不是所有植物所必需，如钠（Na）对喜盐植物、铝(Al)对茶树、硅(Si)对水稻等生长发育有利或必需，这类元素称为“有益元素”，此外还有钴(Co)、硒(Se)、镓(Ga)等。