钾、钙、镁这3种金属元素，加上前面的碳、氢、氧、氮、磷、硫6种非金属元素，就是植物生长必需的9种大量营养元素。

（1）钾在植物体内并不形成有机物，不是构成躯体骨架或某些特殊物质的构成成分，也不是代谢过程的中间产物。钾在植物体内是以离子状态存在，是植物需要的唯一的一价金属阳离子。钾呈离子状态存在于植物汁液中，或吸附在原生质胶粒的表面，在植物体内钾分布很广，流动性很强，非常活跃，其流动规律是由衰老的部位流向生长旺盛的部位，一般在幼芽、幼叶中钾的含量较高，钾在植物体内是可再利用性很强的营养元素，这与钾的活泼化学性质及其在植物体内不构成有机物质有关。钾虽然不是植物体中重要有机化合物的组分，但它以酶的活化剂形式广泛影响植物的生长和代谢。钾还具有以高速度透过生物膜的特性，因此，植物组织中钾离子的浓度往往要比其他阳离子高。钾能促进光合作用，就能有效的进行碳素同化作用。钾能明显地提高植物对氮的吸收和利用，并使之很快转化为蛋白质。钾能增强豆科作物根瘤菌的固氮作用。钾能促进碳水化合物的代谢并加速同化产物向贮藏器官输送。钾还能增强作物的抗逆性，如抗干旱、抗低温等。钾还有部分消除因施过量的氮和磷所造成不良影响的作用。钾还对作物品质的改善有很大影响，如钾供应充足，可显著增加叶菜类蔬菜钾的含量，增加番茄果实钾的含量。

（2）钙是构成细胞壁的重要元素。大部分钙与多果胶酸结合形成果胶钙，永久固定在细胞壁中，有助于细胞壁的形成和发育。钙能与蛋白质分子相结合，是质膜的重要组分，有降低细胞壁的渗透性，限制细胞液外渗的作用。钙对碳水化合物的转化和氮素代谢也有良好的作用。钙还是某些酶的活化剂，如钙对淀粉酶的激活，能积极影响碳水化合物的代谢。钙能活化某些具有刺激花粉萌发和花粉管伸长的酶类。钙还能与有机酸结合形成盐类，对代谢过程中所产生的有机酸有中和解毒作用，如可中和体内草酸含量过多，形成不溶解的草酸钙，就可防止作物受害，并调节作物体内的酸碱度。钙离子能降低原生质胶粒的分散度，与钾离子配合，以调节原生质所处的胶体状态，使细胞的充水度、粘滞性、弹性以及渗透性等均适合作物正常生长，保证代谢作用顺利进行。钙对防止发生真菌病害也有作用，如钙不足，番茄易生青枯病，莴苣易感染灰霉病。钙在不同种类的作物中含量相差极大，前面提到一般蔬菜作物比禾谷类作物的钙含量高10倍左右，在同一作物不同部位相差也大，以叶中含量最高，而且是老叶比幼叶含钙量高，这是由于钙在作物体内易形成不溶性的钙盐沉淀被固定下来，钙是属于不能转移和再度利用的营养元素，与钾元素是可移动并可再利用的特点相反。

（3）镁是叶绿素的重要组成成分，它在植物生活中有着重要作用，叶绿素是叶绿体在光合作用中捕集光能并能把它转变为化学能的物质。镁也是许多酶的活化剂，能加强酶的催化作用，有助于促进碳水化合物的代谢和作物的呼吸作用。镁在作物体内和磷酸盐的运转有密切关系，镁离子既能激发许多磷酸转移酶的活性，又可作为磷酸的载体促进磷酸盐在作物体内运转，含磷较多的作物，镁的含量也较高。镁还参与脂肪的代谢，镁也能促进作物合成维生素A和维生素C，有利于提高蔬菜品质。在植物体中，以叶片中镁的含量最高，在植物所需的9种大量营养元素中，植物吸收镁的量是比较少的，仅高于磷元素的吸收量。镁在作物体内移动性也较强，可向新生组织中转移，所以镁也是可以再度利用的营养元素。