在農作物生長過程中，需要16種生長元素，每種元素都承擔著各自的作用。他們分別為碳、氫、氧、氮、磷、鉀、鈣、鎂、硫、鐵、錳、硼、銅、鋅、鉬、氯這些元素。其中這16種元素又分為三大元素，大量元素，中量元素，微量元素。下面壯鄉新農來談談這些元素對農作物的作用。
1.大量營養元素對農作物生長發育的作用
植物必需的大量營養元素，包括碳、氫、氧、氮、磷、鉀6種。它們在植物生長發育過程中起著十分重要的生理作用。
(1)碳、氫、氧。它們是植物體內各種重要有機化合物的組成元素，如碳水化合物、蛋白質、脂肪和有機酸等；植物光合作用的產物——糖，是由碳、氫、氧構成的，而糖是植物呼吸作用和體內一系列代謝作用的基礎物質，也是代謝作用所需能量的原料；氫和氧在植物體的生物氧化還原過程中也起著很重要的作用。
(2)氮。蛋白質和核酸中都含有氮素，而蛋白質又是構成原生質的基本物質。氮是葉綠素的組成成分。葉綠素是高等綠色植物進行光合作用不可缺少的物質；氮也是植物體內許多酶的成分。酶是一種催化劑，如同發面時用的“起子”一樣，能控制體內各種生物化學反應的過程；一些維生素和生物堿中也含有氮素。
(3)磷。磷是細胞核和核酸的組成成分。核酸在植物生活和遺傳過程中有特殊作用。磷脂中含有磷，而磷脂是生物膜的重要組成部分。腺三磷成分中有磷酸，而腺三磷是植物體內能量的“中轉站”，積極參與能量代謝作用。磷是植物體內各項代謝過程的參與者，如參與碳水化合物的運輸，蔗糖、淀粉及多糖類化合物的合成。磷還具有提高植物抗旱、抗寒等抗逆性和適應外界環境條件的能力。
(4)鉀。鉀是光合作用中多種酶的活化劑，能提高酶的活性因而能促進光合作用。鉀能提高植物對氮素的吸收和利用，有利于蛋白質的合成。鉀具有控制氣孔開、閉的功能，有利于植物經濟用水。鉀能促進碳水化合物的代謝，并加速同化產物向貯藏器官中運輸。鉀還能增強植物的抗逆性，如抗旱、抗病等。
總結：作為肥料三要素的氮、磷、鉀，是首先應該充分供應的養分要發揮其他養分的作用，也需在氮、磷、鉀充足的基礎上才有可能。由此可見，施用氮、磷、鉀肥的重要性。
2.中量營養元素對農作物生長發育的作用
植物必需的中量營養元素包括鈣、鎂、硫3種。它們在植物生長發育進程中也起著十分重要的生理作用。
(1)鈣。鈣是質膜的重要組成成分，具有防止細胞液外滲和早衰的作用；鈣又是構成細胞壁不可缺少的物質。缺鈣時，會影響細胞的分裂和新細胞的形成。鈣是某些酶的活化劑，例如淀粉酶。鈣有中和酸性和解毒的作用，如草酸鈣的形成，對細胞的滲透調節十分重要。
(2)鎂。鎂是葉綠素的組成成分，缺鎂時植物合成葉綠素受阻；鎂是糖代謝過程中許多酶的活化劑。鎂還能促進磷酸鹽在體內的運轉。它參與脂肪的代謝和促進維生素A和維生素C的合成。
(3)硫。有3種氨基酸中含有硫，因而它是蛋白質的成分。缺硫時蛋白質形成受阻。在一些酶中也含有硫，如脂肪酶、脈酶都是含硫的酶。硫能提高豆科作物的固氮效率。硫參與植物體內的氧化還原過程。硫對葉綠素的形成有一定的影響。
總結：隨著農業生產的發展和作物單產的不斷提高，植物對中量營養元素的需要量日益增多。由于施用高濃度單質磷肥和復混肥料的數量增加，在一些地區及某些農作物上陸續出現缺乏中量營養元素的癥狀。因此，施用含鈣、鎂、硫的肥料，對于提高作物產量十分必要。
3.微量營養元素對農作物生長發育的作用
植物所需的微量營養元素共有7種，即鐵、棚、錳、銅、鋅、鑰和氯。它們的生理作用可歸納為以下幾個方面。
(1)構成某些酶的成分。大多數微量營養元素都是某些酶的成分。如鐵是細胞色素氧化酶、過氧化氫酶的成分，錳是某些脫氫酶、羚化酶、激酶、氧化酶的成分，銅是多種氧化酶的成分，鋅是碳酸肝酶的成分，鉬是硝酸還原酶的成分。
(2)參與體內碳氮代謝。微量營養元素積極參與植物體內碳水化合物和蛋白質的代謝作用。如硼能促進碳水化合物的運輸，有利于蛋白質的合成，并能促進籽粒的受精作用；錳能促進氨基酸合成肽，有利于蛋白質合成，也能促進肽水解生成氨基酸，并運往新生的組織和器官；鋅與碳水化合物的轉化有關，也能促進蛋白質的合成；銅對氨基酸活化及蛋白質合成有促進作用；鉬能促進豆科作物固氮。
(3)與葉綠素合成及穩定性有關。鐵是合成葉綠素時所必需的元素。植物缺鐵會導致葉綠體結構被破壞。錳直接參與光合作用過程中水的光解。葉綠體中含有較多的銅，它不僅與葉綠素合成有關，而且能提高葉綠素穩定性，避免葉綠素過早地被破壞。
(4)參與體內的氧化還原反應。鐵與有機化合物結合后，能提高其氧化還原能力，以調節體內氧化還原狀況。銅是植物體內很多氧化酶的成分，它以酶的方式積極參與體內氧化還原反應。錳參與氧化還原反應，影響硝酸還原作用。
(5)促進生物固氨。鉬能促進豆科作物固氮。豆科作物缺鉬表現為根瘤發育不良，根瘤少且小，從而降低固氮能力。銅對共生固氮作用也有影響。當植物缺銅時，根瘤內的末端氧化酶的活性降低，導致固氮能力下降。
(6)促進生殖器官的發育。硼對農作物生殖器官的發育有著特殊的作用。它能刺激植物花粉的發育和花粉管的伸長，有利于籽粒受精。甘藍型油菜的“花而不實”，棉花的“蕾而不花”，小麥的“穗而不實”，花生的“有殼無仁”以及果樹的坐果率低、果實畸形，都是缺硼的表現。
總結：盡管農作物對微量營養元素的需要量很少，但它們所起的生理作用卻很重要。目前全國缺乏微量元素的農田面積有逐年增加的趨勢。微肥的合理施用尚未引起廣大農民足夠的重視。從養分平衡和平衡施肥的角度來看，合理施用微肥將是進一步提高作物產量的重要措施。
植物所需的16種必需營養元素，在植物生長發育過程中具有同等重要和不可代替的關系。盡管植物體內各種營養元素的含量差異很大，但它們各自擔負的營養生理作用卻是獨特的，相互之間是不可代替的。因此，對于農作物來講，各種營養元素是同等重要和不可代替的。