经过科学分析得知，占作物总干重90%以上的碳、氧、氢三元素，由于大气和水的天然供给量丰富，一般术需特别供给。而作物体内的氨、磷、钾等10多种元素，主要是从土境中吸取的。尽管它们只占作物总干重的6%左右，但是它们却常常限制着作物的生长和产量。当然，作物对来自土壤的营养元素的需要量是不相同的，特别是氮、磷、钾三种元素，其生理作用特别重要。 作物对其需要较多，而土壤含量又比较少，尤其是年年种植作物，都要大量消耗。据测定，生产50公斤小麦，根系就需从土壤里吸收1。5公斤氮、0.5公斤多磷和4公斤左的钾；生产50公斤玉米，需要从土壤里吸收1-1.5公斤氨，0.5公斤左右磷，1公斤左右的钾；生产50公斤棉花（籽棉)，需要吸收2.3公斤氨，0.8公斤磷、2.4公斤钾。此值的大小受环境营养条件的影响，而普通的一亩田耕层中有效养分约只含有0.5-1.5公斤的氮、1.5一3公斤的磷，1一2公斤的钾。如果不进行施肥，势必造成氮、磷、钾供不应求的情况，因而必定限制作物的生长和产量的提高。为了使作物能够正常生长，就必须向土壤中补充氨、磷、钾肥料。因此，人们称这三种元素为“肥料三要素”或“氨、磷、钾三要素”。 虽然生产中强调氮、磷、钾三要素，但这并不意味着其它的必需元素就不重要或是可有可无。实践证明：凡是作物所必需各种营养元素，它们对作物所引起的作用是同等重要，而且彼此之间是不可代替的。 各种大量营养元素对作物固然十分重要，但任何一种微量营养元素的重要性都不可低估。尽管它们在作物中的含量可以相差百倍甚至千、万倍，但缺少任何一种微量元素，作物也不能正常生长发育，严重时甚至会造成作物死亡。如湖北以及我省信阳某些地区油菜缺硼，常表现花而不实，施硼后产量明显提高，这说明硼虽是一种微量元素，作物需要量很少，但它和大量元素一样是十分重要和不可缺少的。
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