植物の生育に必要な１７の必須栄養素（必須元素）とは？

植物の生育に必要な栄養素とは何なのでしょうか？
植物は大気や土壌から生育に必要な栄養素を取り込んでいて、
それらは無機化合物です（炭素、水素、酸素、窒素、リン酸、カリウム、カルシウム等）。
植物は太陽エネルギーを利用して（光合成）、取り込んだ無機物から
有機物を合成して生命活動の維持や生長につなげています。

植物は無機物から有機物を合成できるので「独立栄養生物」と言われます。
一方人間を含む動物は食物連鎖を通じて植物から有機物を得ているので
「従属栄養生物」と言います。

つまり、植物に必要な栄養素は「無機物」。
その中で必須栄養素（必須元素）と言われているものは１７あります。

植物の生育に必要な１７種類の栄養素（元素）とは？

先ほども書いたように、植物は無機物から有機物を生み出すことができます。
その中で必須栄養素（必須元素）は１７あります。

Ｃ（炭素）、Ｈ（水素）、Ｏ（酸素）、
Ｎ（窒素）、Ｐ（リン酸）、Ｋ（カリウム）、
Ｃａ（カルシウム）、Ｍｇ（マグネシウム）、Ｓ（イオウ）、
Ｆｅ（鉄）、Ｍｎ（マンガン）、Ｂ（ホウ素）、Ｚｎ（亜鉛）、
Ｍｏ（モリブデン）、Ｃｕ（銅）、Ｃｌ（塩素）、Ｎｉ（ニッケル）

Ｃ，Ｈ，Ｏは大気中の二酸化炭素（CO₂）や水（H₂O）から得ています。
Ｎ，Ｐ，Ｋは植物が多く吸収する栄養素なので「多量要素（多量元素）」と言われます。
Ｃａ，Ｍｇ，Ｓは中量要素（中量元素）、それ以外は微量要素（微量元素）と言われます。

それでは、各必須栄養素（必須元素）の働き・役割について見ていきましょう。

必須栄養素（必須元素）①炭素（Ｃ）

炭素（Ｃ）は大気中の二酸化炭素（CO₂）に含まれています。
植物は葉の気孔を通して二酸化炭素を取り込んでいます。
植物は二酸化炭素と水を材料とし、太陽エネルギーを利用して
デンプン（糖）を合成する。これが光合成ですね。

日当たり・風通しの良い環境を整えることが重要なポイント

炭素は大気中の二酸化炭素に含まれているため、
不足することはありません。
ただ、より多くの炭素を供給したい場合には
植物を風通しの良い環境に置くよう心がけましょう。
風通しが良いと葉の気孔が開いて蒸散が促されます。
二酸化炭素は気孔から取り込まれるので気孔が開いている方が有利。
日当たりの良い環境が重要なのは言うまでもありませんね。
蒸散を促すと言う意味では水の管理も重要です。
「栄養」と言うと肥料を与えることばかりに目が行きがちですが、
日当たり・風通しと言った環境を整備することの方が重要だと思います。

必須栄養素（必須元素）②水素（Ｈ）

水素（Ｈ）は水（H₂O）に含まれています。
植物は雨によって土に染み込んだ水を根から吸い上げています。
水は二酸化炭素と共に光合成の材料となります。

光合成の反応式：6CO₂＋12H₂O＋光エネルギー→C₆H₁₂O₆＋6H₂O＋6O₂

水切れ注意！

植物体はその９０％が水でできています。
その意味でも水は重要なのですが、
上記のとおり光合成の材料にもなるし、蒸散にも深くかかわります。
水切れをさせると葉の気孔が閉じて二酸化炭素を取り込むことができなくなります。
その結果、光合成能力が低下して生育のための十分なエネルギーを
生み出すことができなくなり、最悪の場合は枯死してしまいます。

必須栄養素（必須元素）③酸素（Ｏ）

酸素（Ｏ）は水（H₂O）と大気中の二酸化炭素（CO₂）に含まれており、
植物は葉の気孔と根より取り込みます。
酸素は有機物を構成する重要な元素です。

必須栄養素（必須元素）④窒素（Ｎ）

窒素（Ｎ）は、植物が生育する上で多量に必要とされる多量要素の一つで、
自然界から供給されるだけでは足りなくなるため肥料として与える必要があり、
リン酸（Ｐ）やカリウム（Ｋ）と並んで「肥料三要素」と言われています。
窒素はその中でも植物の生育に最も大きな影響を与える栄養素。
その理由を見ていきましょう。

窒素（Ｎ）はタンパク質の主成分

窒素は、細胞の「中身」である原形質を構成するタンパク質の主成分です。
植物体を大きくするためには欠かせない栄養素で、
特に葉や茎を大きくさせることから「葉肥（はごえ）」とも言われます。

窒素（Ｎ）は光合成能力にも影響を与える

窒素は光合成に必要な葉緑素の構成元素でもあるため、
光合成能力にも影響を与えます。

窒素（Ｎ）が不足するとどうなる？

窒素不足（窒素欠乏）の場合、
どのような影響が出るのでしょうか？
先ほども書いた通り窒素は葉緑素の構成元素であるため、
葉緑素の生成が阻害され株全体の緑色が淡くなります。
特に古い葉（下葉）に影響が出やすく、黄化します。
これは古い葉に含まれる葉緑素やタンパク質が
生育旺盛な株の先端部分へ送られるためです。
窒素欠乏による葉緑素生成阻害は光合成能力の低下に繋がり、
株全体の生育が停滞します。

窒素（Ｎ）が過剰だとどうなる？

窒素過剰（窒素過多）の場合
どのような影響が出るのでしょうか？
窒素欠乏の時とは逆に葉色が濃くなり、葉が大きくなります。
一見すると良いように思えますが、
アミノ酸やタンパク質合成に多くのエネルギーを使うため
細胞壁の材料となるセルロースやヘミセルロースなどの
多糖類物質の生成が停滞します。
それによって植物体が軟弱となり病害虫被害を受けやすくなります。

窒素（Ｎ）は植物の生育に応じて過不足無く与えることが重要

窒素は植物の生育において最も重要な栄養素ですが、
不足すれば植物の生育が停滞し、
過剰になれば徒長軟弱となり病害虫被害が増えます。
植物の生育に応じて過不足無く与えることが重要です。
でも…、これが難しいんですよね（汗）

必須栄養素（必須元素）⑤リン酸（Ｐ）

リン酸（Ｐ）は、植物が生育する上で多量に必要とされる多量要素の一つで
窒素（Ｎ）やカリウム（Ｋ）と並んで「肥料三要素」と言われます。
では、リン酸とはどのような栄養素なのでしょうか？見ていきましょう。

リン酸（Ｐ）はエネルギーの運搬役であるＡＴＰの主成分

植物が生命活動をするさまざまな場面で必要となるエネルギー。
リン酸はそのエネルギーの運び屋である
ＡＴＰ（アデノシン三リン酸）の構成要素です。
細胞分裂が盛んな部位や開花・結実には
より多くのエネルギーが必要となりますが、
リン酸によってそれらが促されるため「花肥（はなごえ）」や
「実肥（みごえ）」と言われます。

リン酸（Ｐ）は核酸や細胞膜の構成成分

リン酸は核酸（ＤＮＡやＲＮＡ）の構成成分です。
核酸は遺伝やタンパク質合成など植物の生命活動に欠かせない役割を担っています。
また、リン酸は細胞膜の構成成分でもあります。

リン酸（Ｐ）は”効きにくい”

リン酸は肥料として与えたとしても効きにくい成分です。
理由は、土に含まれるアルミニウムや鉄などと結び付きやすく
植物が利用できない「難溶性」「不溶性」のリン酸になってしまうからです。
特に黒ボク土など火山灰土壌でその傾向が強く、
肥料としてリン酸を施しても大半が土壌に吸着されて植物が利用できません。
火山灰土壌では予め堆肥をすき込むなど土壌改良をすることで
堆肥に含まれる腐植酸がアルミニウムや鉄を封じ込め、
リン酸が植物に利用されやすい環境を整えることができます。

リン酸（Ｐ）が不足するとどうなる？

リン酸は「実肥（みごえ）」や「花肥（はなごえ）」と言われているように、
開花・結実に大きな影響を与える栄養素です。
リン酸欠乏は花数が減ったり実の成りが悪くなったり遅れたりします。
また、リン酸は根の伸長にも大きな役割を果たしているため
リン酸欠乏は根の伸長を抑制してしまいます。
それにより植物全体の生育が衰えます。

リン酸（Ｐ）が過剰だとどうなる？

リン酸は過剰害が出にくい栄養素と言われていますが、
鉄や亜鉛、銅などと拮抗作用があり
リン酸過多は鉄欠乏、亜鉛欠乏、銅欠乏を招きます。
結果、土壌病害が起きやすくなります。

必須栄養素（必須元素）⑥カリウム（Ｋ）

カリウム（Ｋ）は、植物が生育する上で多量に必要とされる多量要素の一つで
窒素（Ｎ）やリン酸（Ｐ）と並んで「肥料三要素」と言われます。
では、カリウムとはどのような栄養素なのでしょうか？見ていきましょう。

カリウム（Ｋ）は浸透圧の調整に関与し、吸水に重要な役割を果たしている

植物は生育に必要な水を根から吸収しているのはご存じの通り。
根が吸水できるのは根の細胞の浸透圧を高めることによって
土壌内の水分が根に移動してくるからです。
その浸透圧の調整に関わっているのがカリウム。
カリウムが植物体の構成要素では無いにもかかわらず
多量要素として必要とされているのは、
植物の生命維持に必要不可欠な吸水に重要な役割を果たしているからです。

カリウム（Ｋ）は根の発育を促進し、デンプンやタンパク質の合成・移動・蓄積に関与

カリウムは「根肥（ねごえ）」とも言われ、
根の発育を促進させることが知られています。
また、デンプンやタンパク質の合成・移動・蓄積に関与しています。
植物が生育していく上で必要な様々な場面にカリウムは必要不可欠な栄養素です。

カリウム（Ｋ）が不足するとどうなる？

カリウム（Ｋ）は「根肥（ねごえ）」と言われることからも分かるように、
不足すると根の伸長が抑制されます。
根が伸びないと十分な吸水が出来ないため
植物全体の生育が停滞します。
カリウム欠乏が悪化すると下葉の縁や先端が黄化し縮れるなどの症状が出ます。

カリウム（Ｋ）が過剰だとどうなる？

カリウム（Ｋ）はカルシウム（Ｃａ）や
マグネシウム（Ｍｇ）に対して拮抗作用があります。
カリウム過多はカルシウム欠乏やマグネシウム欠乏を招きます。

必須栄養素（必須元素）⑦カルシウム（Ｃａ）

カルシウム（Ｃａ）は、ＮＰＫと比べると必要量は少ないものの
植物が生育する上で欠かせない中量要素（中量元素）の一つです。
では、カルシウムとはどのような栄養素なのでしょうか？見ていきましょう。

カルシウム（Ｃａ）は細胞の強化に大きな役割を果たす

カルシウムはペクチンと結合して細胞壁を構成する重要な物質です。
細胞壁はセルロースやヘミセルロース、ペクチンが主な構成要素ですが、
その構造は鉄筋コンクリートに例えられます。
セルロースが鉄筋、ヘミセルロースがそれらを繋ぐ針金、
そしてペクチンはその隙間に充填されるセメント。
ペクチンはカルシウムと結合することでゲル化して細胞壁の材料となります。

カルシウム（Ｃａ）は代謝で生じた老廃物（有機酸など）を中和させる

カルシウムは植物細胞の新陳代謝の際に生じる
過剰な老廃物（有機酸など）を中和し無害化する役割があります。

カルシウム（Ｃａ）が不足するとどうなる？

カルシウム欠乏になると丈夫な細胞壁ができにくくなるため、
細胞組織が病原菌に侵されやすくなったり壊死を起こしたりします。
カルシウムは植物体内をほとんど移動しないため、
カルシウム欠乏の症状は若い葉や茎、実に出やすいです。
有名なのはトマトの尻腐れ病など。

カルシウム（Ｃａ）が過剰だとどうなる？

カルシウムはマグネシウムやカリウムと拮抗作用があります。
カルシウム過多はマグネシウム欠乏やカリウム欠乏を招きます。
またカルシウムはアルカリ性のため肥料として施し過ぎると
土壌pHが上がり（アルカリ化）、植物が微量要素を吸収しづらくなります。

必須栄養素（必須元素）⑧マグネシウム（Ｍｇ）

マグネシウム（Ｍｇ）は、ＮＰＫほどでは無いものの
植物が生育する上で必要な中量要素（中量元素）の一つです。
では、マグネシウムとはどのような栄養素なのでしょうか？

マグネシウム（Ｍｇ）は、葉緑素の構成元素

マグネシウム（Ｍｇ）は光合成に必要な葉緑素の構成元素です。
植物は光合成によって生育に必要なエネルギーを得ているため、
葉緑素の形成に不可欠なマグネシウムの重要さが分かりますね。

マグネシウム（Ｍｇ）はリン酸の吸収・運搬を助ける

マグネシウム（Ｍｇ）はリン酸と相性の良い栄養素です。
マグネシウムにはリン酸の吸収を促進させる作用があるため、
バラなどリン酸を効かせたい植物には有用です。

マグネシウム（Ｍｇ）が不足するとどうなる？

マグネシウムは葉緑素の構成元素なので、
マグネシウム欠乏は葉緑素の形成を阻害します。
結果として光合成能力が低下し、
植物全体の生育に悪影響が出ます。
マグネシウム欠乏の症状として代表的なのが「クロロシス」。
クロロシスとは葉脈を残して葉色が黄白化する現象のことです。

マグネシウム（Ｍｇ）が過剰だとどうなる？

マグネシウムはカルシウムとカリウムに対して拮抗作用があります。
マグネシウム過多はカルシウム欠乏とカリウム欠乏を招きます。

必須栄養素（必須元素）⑨イオウ（Ｓ）

硫黄（イオウ）は、ＮＰＫほどでは無いものの
植物が生育する上で欠かせない中量要素（中量元素）の一つです。
では、イオウとはどのような栄養素なのでしょうか？見ていきましょう。

イオウ（Ｓ）は、タンパク質やアミノ酸、ビタミン、酵素などの構成元素

硫黄（Ｓ）はタンパク質やアミノ酸、ビタミン、酵素などの構成元素で
植物の生育には欠かせない栄養素です。

イオウ（Ｓ）が不足するとどうなる？

日本は火山活動が活発なため土壌でのイオウ欠乏は起きにくいと言われています。
硫黄は先ほども書いた通り、タンパク質やアミノ酸、ビタミン、酵素などの
構成元素であるため、欠乏した場合には植物全体の生育が停滞します。

硫黄（Ｓ）が過剰だとどうなる？

イオウは即効性の化学肥料（硫酸アンモニウムや硫酸カリウムなど）に含まれています。
過剰に施された硫黄は土壌内で硫酸イオン（SO₄²⁻）として残り、土壌を酸性化させます。
酸性土壌はアルミニウムが溶け出しリン酸欠乏を引き起こしやすく、
その他のミネラルも流亡しやすくなります。
まだ、土壌の通気性が悪い環境では硫酸イオンが硫化水素となり
植物の生育に悪影響となります。

必須栄養素（必須元素）⑩鉄（Ｆｅ）

鉄（Ｆｅ）は、植物が生育する上で欠かせない栄養素ではあるのですが
必要量が少ない微量要素（微量元素）の一つです。
では、鉄はどのような栄養素なのでしょうか？見ていきましょう。

鉄（Ｆｅ）は葉緑素を作るために必要な成分

鉄は葉緑素の形成に関与している栄養素です。
葉緑素は光合成能力に直結しますので、
鉄は微量要素とはいえ重要な物質です。

鉄（Ｆｅ）が不足するとどうなる？

鉄欠乏は葉緑素の形成を阻害します。
よって光合成能力が低下し、植物全体の生育が停滞します。
鉄欠乏の症状としてはクロロシスが挙げられます。
マグネシウム欠乏でもクロロシスが発生しますが、
マグネシウム欠乏の場合は下葉（古い葉）から症状が出るのに対し
鉄欠乏の場合には若い葉が影響を受けやすくなります。

鉄（Ｆｅ）が過剰だとどうなる？

鉄はリン酸と結び付きやすく、植物が利用できない形になります。
よって、鉄過剰はリン酸欠乏を招きます。
リン酸を植物が吸収できないと根の伸長に悪影響が出ます。

必須栄養素（必須元素）⑪マンガン（Ｍｎ）

マンガン（Ｍｎ）は、植物が生育する上で欠かせない栄養素なのですが、
必要量が少ない微量要素（微量元素）の一つです。
では、マンガンとはどのような栄養素なのでしょうか？見ていきましょう。

マンガン（Ｍｎ）は葉緑素の形成に関与している

マンガン（Ｍｎ）は葉緑素の形成に関与しています。
植物の光合成能力に関わってくるため、微量要素とはいえ重要な物質です。

マンガン（Ｍｎ）が不足するとどうなる？

マンガン欠乏になると葉緑素が形成されづらくなるため、
光合成能力が低下します。
症状としては葉が黄白化するクロロシスが挙げられます。
鉄欠乏の時と症状が似ています。
マンガン欠乏はアルカリ性土壌で発生しやすいため、
土壌pHを適正に保つことが重要になります。

マンガン（Ｍｎ）が過剰だとどうなる？

マンガンのような微量要素は過剰害も起きやすいので注意が必要です。
マンガン（Ｍｎ）は鉄（Ｆｅ）と拮抗作用があり、
マンガン過多は鉄欠乏を招きます。

必須栄養素（必須元素）⑫ホウ素（Ｂ）

ホウ素（Ｂ）は植物が生育する上で欠かせない栄養素なのですが、
必要量が少ない微量要素（微量元素）の一つです。
では、ホウ素とはどのような栄養素なのでしょうか？見ていきましょう。

ホウ素（Ｂ）は細胞壁の構成要素

ホウ素（Ｂ）は、細胞壁を構成する要素で新芽や根の伸長にも影響します。

ホウ素（Ｂ）が不足するとどうなる？

ホウ素は細胞壁を構成する要素なので
ホウ素欠乏の場合は生長点の枯死や葉の生育停止などの影響が出ます。
アブラナ科の植物ではホウ素要求量が高めで
キャベツや白菜、大根、カブなどの
品質低下に繋がるため注意が必要です。

ホウ素（Ｂ）が過剰だとどうなる？

ホウ素は微量要素なので過剰害にも注意が必要です。
症状は古い葉（下葉）にあらわれやすく
葉の縁（ふち）が白化したり、内側に巻き込む奇形葉が出やすくなります。

必須栄養素（必須元素）⑬亜鉛（Ｚｎ）

亜鉛（Ｚｎ）は植物が生育する上で欠かせない栄養素ですが、
必要量が少ない微量要素（微量元素）の一つです。
では、亜鉛とはどのような栄養素なのでしょうか？見ていきましょう。

亜鉛（Ｚｎ）は植物酵素の材料

亜鉛（Ｚｎ）は、酸化還元酵素や加水分解酵素などの植物酵素の構成要素です。
また、植物ホルモン（オーキシン）の生成にも関与しています。

亜鉛（Ｚｎ）が不足するとどうなる？

亜鉛欠乏は植物全体の生育を停滞させます。
若い葉に症状が出やすく、奇形になったり小さかったり黄白化（クロロシス）します。
亜鉛欠乏は土壌pHが高かったり（アルカリ土壌）、
リン酸肥料の過剰によって引き起こされます。

亜鉛（Ｚｎ）が過剰だとどうなる？

亜鉛は微量要素のため過剰害にも注意が必要です。
亜鉛（Ｚｎ）は鉄（Ｆｅ）や銅（Ｃｕ）などと拮抗作用があるため、
亜鉛過多は鉄欠乏や銅欠乏を招きます。

必須栄養素（必須元素）⑭銅（Ｃｕ）

銅（Ｃｕ）は植物が生育する上で必要な栄養素ですが
必要量が少ない微量要素（微量元素）の一つです。
では、銅はどのような栄養素なのでしょうか？見ていきましょう。

銅（Ｃｕ）は酸化還元酵素の構成成分

銅は酸化還元酵素の構成成分で、光合成や呼吸に関与している物質です。
また、リグニンを合成し植物体の損傷修復に関与しています。

銅（Ｃｕ）が不足するとどうなる？

銅は光合成や呼吸に関与していることから、
銅不足になると植物全体の生育に悪影響が出ます。
特に若い葉が奇形になったり枝先の枯れ込みがあるのが特徴です。

銅（Ｃｕ）が過剰だとどうなる？

銅は鉄（Ｆｅ）や亜鉛（Ｚｎ）などに対して拮抗作用があります。
銅過多は鉄欠乏や亜鉛欠乏を招きます。

必須栄養素（必須元素）⑮塩素（Ｃｌ）

塩素（Ｃｌ）は植物が生育する上で必要な栄養素ですが、
必要量が少ない微量要素（微量元素）の一つです。
では、塩素とはどのような栄養素なのでしょうか？見ていきましょう。

塩素（Ｃｌ）は気孔の開閉や光合成、炭水化物合成に関与

塩素は日本では土壌や水に必要な量は十分に含まれているため
ほとんど欠乏する心配のない微量要素（微量元素）です。
よってあまり意識することは無いのですが、
気孔の開閉や光合成、炭水化物の合成に関与しています。

必須栄養素（必須元素）⑯モリブデン（Ｍｏ）

モリブデン（Ｍｏ）は植物が生育する上で必要な栄養素ですが、
必要量が少ない微量要素（微量元素）の一つです。
では、モリブデンとはどのような栄養素なのでしょうか？見ていきましょう。

モリブデン（Ｍｏ）は必須元素の中で最も必要量の少ない元素

モリブデン（Ｍｏ）は、窒素代謝やアミノ酸合成に関与する栄養素ですが、
必須栄養素（必須元素）の中では最も必要量が少ない元素です。
過剰害が出にくい栄養素でもあるので、過不足についてはあまり心配ありません。

必須栄養素（必須元素）⑰ニッケル（Ｎｉ）

ニッケル（Ｎｉ）は植物が生育する上で欠かせない栄養素ですが、
必要量の少ない微量要素（微量元素）の一つです。
ではニッケルとはどのような栄養素なのでしょうか？見ていきましょう。

ニッケル（Ｎｉ）は尿素の分解酵素の構成元素

ニッケル（Ｎｉ）は尿素をアンモニアに分解する酵素（ウレアーゼ）の構成元素です。
植物はアンモニア態窒素や更に分解の進んだ硝酸態窒素を好んで吸収しますから、
尿素からアンモニアへの分解は窒素代謝において重要です。