维持树木正常生长发育所需的矿质营养元素。通常树木从其生长的土壤中获得这些所需的元素。当这些元素中任一种缺乏时，树木就会出现代谢失调，生长发育受阻。为了保证树木的速生丰产，常用施肥或其他措施来改善树木的矿质营养。

植物根系几乎能从土壤中吸收到其所存在的每一种元素。已在植物体中检测到元素周期表中一半以上的元素，随着分析技术的提高，数量将会增加。但并不是每种元素都是植物所必需的。只有当植物缺少某一元素不能完成其正常的生理活动时，才被认为是植物所必需的元素。这要通过人工培育（如水培、沙培等）或大田施肥试验来确定。植物对氮（N）、磷（P）、钾（K）、钙（Ca）、镁（Mg）、和硫（S）等元素需要量较大，称为大量营养元素。对铁（Fe）、锰（Mn）、锌（Zn）、铜（Cu）、硼（B）、钼（Mo）、氯（Cl）等元素需要量较小或极微，称为微量营养元素。

已确定的13种植物必需元素中，按其生理功能可以分为：①组成植物体内的有机物的成分：氮、磷、钙、镁、硫等元素可组成蛋白质、氨基酸、核酸、核苷酸、叶绿素、果胶物质、磷酯、硫酯、维生素和激素等。②参与酶的催化反应：酶的辅酶的分子中有磷、硫、铁、铜等元素，参与能量传递、电子传递等反应；有的元素如镁、锰、锌是酶的金属催化剂，参加酶反应。③维持原生质胶体平衡：钾离子和二价阳离子钙、镁与维持原生质胶体水合度以及细胞器的聚合度有关，例如镁浓度的变化可改变核糖体亚基的聚合程度。钾还参与细胞的渗透平衡，起渗透剂的作用。此外，钾、硼虽然不是有机物的成分，但多种酶的催化作用和钾、硼有关。硼还与植物体内有机物的运输有关。氯虽然在植物体内的含量有时相当高，而且普遍存在于植物体内。但只是发现其参与光合作用中水的分解过程，才被确定为必需元素。

通常元素是以离子形态为植物根系所吸收，可从土壤溶液或直接从土壤胶粒上以离子交换的方式到达根系表面。离子由根表面进入细胞内部，并可在根部细胞发生积累。从根部表皮细胞可通过细胞间转移，进入输导组织，在木质部可随水分的上升，直接被运到地上部分。离子也可以进入韧皮部并转运，特别是有一些元素，在根部通过细胞的合成作用，转化为有机物（如氨基酸、糖的磷酸酯和细胞分裂素等），并以有机物运输。离子也可以通过地上部分叶片或幼枝吸收，称为根外营养。吸收后也可以运转到其他器官或组织。

离子吸收机理

植物细胞内的离子浓度可以几倍乃至成百倍地高于外界溶液的浓度，这种反浓度梯度积累现象，是植物主动吸收的结果。细胞表面的离子可透过细胞壁到达原生质膜，离子与存在于质膜表面的载体结合，载体和离子结合与酶和底物结合有一些相似。离子与载体的复合物，可以通过膜并移运到液泡内积累。载体可再与离子结合，不断地将离子带入液泡。载体的再利用速度决定了离子的吸收速度。载体与离子复合物进入膜及在原生质内的移运，需要由ATP提供能量，可能与结合在膜上的ATP酶有关。

影响植物离子吸收的因子

主要有：①种间差异：不同植物对同一元素的需要量有很大差异。例如，生长在同一土壤上，多花梾木、白栎比火炬松的灰分高一倍，分别为7.0～7.2%和3.0～3.5%。有的植物可以积累较高量的微量元素，成为有些元素找矿的指示植物。②土壤成分及浓度：土壤pH值常影响元素的状态，如高pH值使铁成为不溶状态，造成植物缺铁；pH值呈酸性土壤，由于铝、锰等离子溶解度加大而造成毒害。土壤盐渍化由于某一元素过高，而影响其他离子吸收等。③土壤通气状况：由于离子吸收需要消耗由有氧呼吸所提供的能量，所以土壤板结或其他原因造成通气不良都会影响离子吸收。④土壤温度：温度能影响根部细胞的代谢活动，土温过低或过高也能影响营养元素的吸收。⑤菌根及其他土壤微生物：很多真菌与多种树木形成外生或内生菌根，能促进根部对矿质元素的吸收。菌根外的根际微生物也能影响离子的吸水和利用。此外，土壤干旱能降低根系对元素的吸收，而水分过多会因通气不良而起抑制作用。

矿质运输和被动吸收

虽然有些元素可以在韧皮部运输，但是较多的矿质是在木质部运输的，并且受蒸腾速率的影响。树木中由细胞壁及细胞间隙所形成的质外体，可以成为水分被动吸收的通道，因而溶解在水中的矿质也可产生被动吸收。

森林特别是天然林是一个较完善的生态系统，矿质循环是各类生态系统的重要特征。林木的矿质循环由几个不同周期的小循环所组成。最短期的是矿质被雨水从叶子上淋溶和从食叶昆虫排泄物归还给土壤，并可立即进行再循环。小枝和叶子的腐烂可在几周、几个月或几年内释放出矿质，而结合在大枝和树干中的矿质则几十年甚至几个世纪内才能再循环，这决定于树木的寿命和木材的腐烂速率。在整个森林生态系统中，森林的地被物对矿质循环也起着重要的调节作用。所以，一般较少见到天然林木出现矿质营养缺乏症状。

可采用田间试验法、土壤分析法、植物分析（叶片分析、根分析）法、生化诊断法、外观诊断法等。从20世纪40年代始研究和发展起来的叶片（或叶丛）营养诊断法，结合土壤的养分含量与林木生长情况，一般情况下可判断林木的矿质营养状况。对每一营养元素都可划分为缺乏、适量和过高三种状况。不同树种须经试验研究，才能制订适合的诊断方案和划分这.三种状况的标准浓度范围。近年来，在苗木的营养诊断方面，还发展了最佳营养条件的选择等方法。通过诊断发现林木矿质营养状况不良时，人们就可以根据诊断的结果，采取有针对性的改善措施，给予各种合理的管理与施肥。