地球上的一切生物必须在适当的生存环境下，才能维持其生命活动。例如植物生长需要具备光照、水分、热量、养分和扎根（机械支持）等条件。就养分而言，如同为人们提供食物一样重要。
植物营养
1. 矿质营养元素
高等植物体除了含有大量水分外，剩下的不含水的部分就是干物质。干物质包括有机物和无机物。有机物约占植物的干物质总量的90-95% ，它主要含有碳、氢、氧、氮四种元素。将干物质燃烧，有机物即以二氧化碳、水蒸气、游离氮和氧化氮的形态释放。干物质经过充分燃烧后，剩下的残留物称作灰分，灰分约占干重的5-10%，它所含的元素就称为灰分元素。这些元素都是植物从土壤中矿物盐得来，所以叫矿质元素。尽管氮不是灰分元素，但它是以无机盐的形式被植物所吸收，所以仍把它列入矿质元素。
2. 植物需要哪些营养
科学家通过化学分析发现：植物体中含有许多种化学元素，几乎包含了地壳中所含有的各种化学元素。目前，国际公认高等植物所必需的矿质养分有16种化学元素：氢、氧、碳、氮、磷、钾、硫、钙、镁、铜、铁、锰、锌、硼、钼、氯。它们之所以被称为必要元素，是因为缺少了其中任何一种，植物就不能正常地生长发育，而且每一种元素不能互相取代，也不能由化学性质非常相近的元素所代替。这些营养元素中，碳、氢、氧是构成一切植物体的最主要元素，它们是通过植物茎、叶片的光合作用从空气和水中得来的，其他矿物质营养则是通过根系从土壤中吸收而来。
3. 植物必需矿质元素分类
在植物必需元素中，各占植物体干重大于0.1%的，叫做大量元素。植物对氮、磷、钾需求量大，而土壤中所含的量往往不能满足农作物的需要，生产中经常以肥料的形式补充给土壤，所以人们又把它称为“肥料三要素”。铜、铁、锰、锌、硼、钼、氯等元素，植物所需要的量极微，而且过量还会有毒害作用，一般各占植物体的干重的0.01%-0.00001%，因此称作微量元素。硫、钙、镁，各占植物体的干重介于大量元素和微量元素之间，一般小于0.1%、大于0.01%，所以叫做中量元素。
4. 马铃薯对矿质元素的需求
就马铃薯而言，以每生产1吨块茎计，所需营养元素为：纯氮5.5公斤、五氧化二磷2.2公斤、氧化钾10.2公斤、钙0.64公斤、镁 0.36公斤、硫 0.48公斤、钠0.125公斤、锌0.0052公斤、铜 0.0022公斤、锰 0.0021公斤、铁 0.0042公斤、硼0.0006公斤、鉬0.0006公斤（注：马铃薯对矿质元素的需求量，各地区及有关文献记载有差异）。上述数据，在进行配方施肥时要用到。
施肥原理
施肥是农业生产中最基本的技术措施之一，也是供给植物营养的主要手段。古今中外，曾经有许多学者进行过科学实验和实践经验总结，直至今天仍有指导意义。以下是基本的施肥原理。
1. 养分归还学说
这一学说是十九世纪德国化学家李比希提出的：植物从土壤中摄取其生长发育所必需的矿物质养分，每次收获必然要从土壤中带走某些养分，使得这些养分物质在土壤中贫化。如果不正确地归还作物从土壤中所摄取的全部物质，土壤迟早是要衰竭的。传统的轮作倒茬制度仅能协调地利用土壤中现存的养分源和减缓土壤中养分物质的贫竭，但不能彻底解决问题。所以，为了获得连续的丰产稳产，必须及时补充作物生长发育所需的各种营养。
2. 最小养分律
由于各种营养元素对作物都具有同等重要和不可代替的作用，因此作物产量的高低受到土壤中相对含量最小（即按作物对各种养分需要量来讲，土壤供给能力最低）的那种养分制约，如不补充该营养元素，其他养分给的再多也没用，只能造成浪费和更大的危害。就像一个由很多木板组成的盛水木桶，它的装水量由最短的那块木板决定一样。
3. 同等重要、不可替代律
作物对各种营养元素的需要量是有多有少的（参见：马铃薯对矿质元素的需求），有的甚至相差上千倍、上万倍，但各种营养元素对作物的生长各具其独特的、不同的作用，相互之间不能彼此代替，对作物来说不存在谁重要和谁不重要之分。比如，作物对大量元素和微量元素的需求量有很大差别，但对作物的生长发育都是同等重要的。如果缺少某种元素，就必须使用含有该元素的肥料进行补充。
4. 报酬递减律
当某种养分供应不足，成为提高作物产量的限制因素时，施用相应的该种养分，就能显著提高作物产量。但并不是肥料施的越多越好，当该养分的施用量超过最佳用量时，单位肥料的经济效益就会开始下降。这个规律说明了肥料的投入与产出间的关系，指导我们施肥必须适量，否则得不偿失。而且过多偏施某种养分，不仅增加生产成本，还可能产生肥害，对作物的生长发育是有害的，也称作养分失衡。
5. 因子综合作用律
影响作物生长的基本条件有：光、热、水、空气、养分和机械支持。作物生长和产量取决于这些因素的适当配合和综合作用。当某种因素不足或缺乏，即成为影响作物生长和制约产量的因素。注意：最小养分律是指养分中的某种元素而言；因子综合作用律指植物生活所要求的环境条件或生态因素，两者的概念是不同的。
文/民丰种业 孟正平
民丰公司简介： 民丰公司成立于2008年，经过8年的发展，累计完成投资6亿元以上，已成为中国最大的集马铃薯、燕麦研发、种子生产、分级加工、物流仓储、推广销售于一体的现代化农业企业之一，是“农业产业化国家重点龙头企业”、“国家高新技术企业”、“自治区扶贫龙头企业”，是内蒙古自治区*党**委、政府和乌兰察布市市委、政府全力打造的“马铃薯研究中心”和“中国薯都核心区”。