Karbondioksit ve su bitkilere karbon, hidrojen ve oksijen elementlerini sağlar. Bu elementler bitkideki organik bileşiklerin temel yapısal elemanlarıdır. Ancak bitkilerin yapısına, bunların dışında birçok element de girer. Elementler çeşitli bileşiklerin yapısına katılma dışında, ozmotik basıncın düzenlenmesi ve enzim faaliyetlerinde görev yaparlar.
Bitkilerin büyümesi için bazı elementlerin yaşamsal öneme sahip olduğu anlaşılmıştır. Bu tip elementlere mutlak gerekli element denir. Araştırmacılar hangi elementin mutlak gerekli element olduğunu saptamak için topraksız kültür (su kültürü) adı verilen bir tekniği kullanır. Bitkilerin oransal olarak fazla miktarlarda ihtiyaç duydukları mutlak gerekli elementler makro element olarak adlandırılır. Bunlar karbon, hidrojen, oksijen, azot, fosfor, kükürt, potasyum, kalsiyum ve magnezyumdur. Bitkilerin çok az miktarlarda ihtiyaç duydukları mutlak gerekli elementler mikro element adını alır. Mikro elementler demir, mangan, molibden, bakır, çinko, klor, nikel ve bor’dur.
Mutlak gerekli elementleri alamayan bitkilerde, bu elemente özgü eksiklik belirtileri ortaya çıkar. Gözle görülebilen bu belirtilerin en yaygın olanlarından biri kök, gövde ve yapraklarda büyümenin azalması, diğeri de yaprakların sararmasıdır.
Aşağıda, makro elementlerden bazılarının en önemli işlevleri ve eksiklik belirtileri verilmiştir.
Azot: Proteinlerin, nükleik asitlerin, birçok hormonun ve koenzimlerin yapısal elemanıdır. Azot eksikliği, özellikle bitkinin alt kısımlarındaki yaşlı yaprakların sararmasına neden olur. Azot eksikliği sonucu yapraklarda klorofil miktarı azalırken diğer bazı pigmentlerin miktarı artabilir. Örneğin domatesin yaprak sapında ve damarlarında biriken antosiyanin pigmenti ile bu bölgeler mor bir renk alır.
Potasyum: Protein sentezine katılan enzimlerin kofaktörüdür. Ozmotik basıncın düzenlenmesinde ve stomaların açılıp kapanmasında rol oynar. Potasyum eksikliği sonucu yaprak kenarlarında sarı benekler oluşur ve bunun arkasından yaprak uçlarında, kenarlarında ve iletim demetleri arasında çürüme ile ölümler meydana gelir. Ayrıca bitkinin büyümesi azalır.
Magnezyum: Birçok enzimi aktifleştirir. Klorofilin yapısal elemanıdır. Magnezyum eksikliği sonucu yaşlı yaprakların damarları arasında sararma görülür. Ayrıca yapraklarda çürüyüp ölmüş dokular ortaya çıkar ve yapraklar erken dökülür. Protein sentezi de gerçekleşmez.
Aşağıdaki mikro elementlerden bazılarının en önemli işlevleri ve eksiklik belirtileri verilmiştir.
Demir: Sitokromların yapısına katılır. Klorofil sentezinde önemli faktördür. Demir eksikliği, genç yaprakların damarları arasında sararmaya yol açar. Şiddetli ya da uzun süreli demir eksikliği, tüm yaprağın beyaz bir renk almasına neden olabilir.
Klor: Fotosentezde oksijen üretimi için gereklidir. Ozmotik basınç üzerine etki yapar. Klor eksikliği, yaprakların kurumasına yol açar.
Çinko: Birçok enzimin aktifleşmesinde etkilidir. Çinko eksikliğinde büyüme yavaşlar. Ayrıca şekli bozuk olan küçük yapraklar oluşur.
Bir bitkinin yaşamsal olaylarının normal şekilde sürdürülebilmesi, bu olaylar için gerekli elementlerin ortamda yeterli miktarda bulunması ile olabilmektedir. Bitki gelişimini sağlayan elementlerden birinin eksikliği, diğer elementlerin miktarı yeterli olsa bile bitkinin gelişimini sınırlar. Bir başka ifadeyle bitkinin gelişmesini, miktarı en az (minimum) durumda olan gelişim faktörü sınırlandırır. Buna Minimum Kuralı denir.
Besin tuzları doğal ekosistemlerde çoğunlukla topraktaki ölü organik maddelerin parçalanması sonucu yenilenir. Ancak ürünlerin hasat edilmesi toprakların mineral içeriğini azaltır. O halde, kaybedilen minerallerin gübreleme ile toprağa yeniden kazandırılması gerekir. Bitki beslenmesi için gerekli mineralleri kapsayan doğal veya yapay maddelere gübre denir.
