玉米必需的最敏感的元素是氮、磷、鉀。玉米需要氮素的量最多。它是構成玉米植株中的細胞質、細胞核以及蛋白質的重要成分，氮素還是酶的主要成分之一。可見氮素對植物體的代謝有促進和調節的作用，故常稱之為玉米的生命元素。在玉米植株組織中磷的含量雖然比氮和鉀都少，大約佔氮素的10％或鉀素的20％。但磷是原生質、細胞核、染色體及核苷酸的重要成分之一。因此，磷在礦質營養中佔有重要的地位，在能量轉換、呼吸作用和光合作用中都起關鍵性作用。 鉀在玉米體內幾乎都呈離子狀態存在。鉀多集中在玉米植株最活躍的部分，如幼芽、幼葉、根尖組織中。它在新陳代謝中起著活化劑的作用。鉀肥還可以提高玉米的抗倒伏能力。

氮

氮是蛋白質、葉綠素、酶等物質的重要組成部分。蛋白質是構成植物細胞原生質的基本物質，原生質是新陳代謝的活動中心。沒有蛋白質就沒有生命活動。酶是一種生物催化劑，植株體內的生物化學反應都有酶的參與。葉綠素是進行光合作用必不可少的物質，充足的氮能使葉色濃綠，提高光合作用效率，生長健壯，莖葉繁茂。另外，植株體內的核酸、磷脂和某些激素也都含有氮，這些物質也是許多生理生化過程所不可缺少的。可見氮的生理作用是多方面的。

氮不足，葉色轉黃，生育延遲，植株瘦弱，抽穗晚，雌穗發育不良，穗小粒少，嚴重時不結實，形成空杆。缺氮症狀先由葉尖變黃開始，沿著中脈向內擴充套件，嚴重時葉片變褐枯死，從全株看，先由下部老葉開始變黃，然後擴充套件到中部和上部葉片，這是因為缺氮時老葉中的氮轉移到上部正在生長的幼葉和其它器官的緣故。

玉米對氮的需要量是諸多營養元素之中最大的，佔莖葉子實及根系在內的乾重的百分比達到1.46%，明顯高於其它營養元素，所以在生產中一定要注意氮元素的施用。

磷

磷在植株體內含量雖比氮、鉀少(僅佔植株乾重的0.2%)。但其生理作用確是非常重要的。磷是核蛋白的重要組成成分，核蛋白是原生質、細胞核和染色體的重要組成物質。磷也是核苷酸的主要成分之一。核苷酸的衍生物在新陳代謝中具有極重要的作用，與玉米植株的正常生命活動密切相關。磷在碳水化合物代謝及氮 代謝中也都有重要作用，與脂肪代謝的關係也較密切。

磷對玉米植株發育及各生理過程均有促進作用，尤其是在苗期，能促進根的發育，如果供給適量的磷，根系乾重可比缺磷的高1倍。對提高粒重、提高品質也有重要作用。

如果缺磷，影響玉米正常生長髮育，產量降低。如果發現缺磷，即使再供給充足的磷也難以彌補前期所造成的損失。早期缺磷、幼苗生長緩慢，根系發育差，葉片呈紫紅色，嚴重時葉尖及葉片邊緣變成褐色並枯死。中、後期缺磷，花絲抽出晚，雌、雄間隔時間長，影響授粉，果穗缺粒禿尖，成熟延遲，產量降低。在生產中一定注意從苗期開始就供給充足的磷，確保一生對磷的需要。

鉀

鉀在幼苗植株中的含量較高，僅次於氮(佔植株總乾重的0.92%)，它在玉米生長髮育過程中的生理作用是多方面的。 鉀能增強植株的抗旱性主要是由於鉀是調節植株水分狀況的重要元素。氣孔開閉與K+含量有很大關係。施鉀使葉肉K+細胞充足，氣孔開放程度大，使細胞間隙進入的CO多，從而使光合速率增大，能增強光合產物的運輸，提高光合速率，使碳氮代謝加強，有更多的碳水化合物往籽粒中輸送。增施鉀肥能增強作物的抗旱力，是由於鉀離子有調節原生質的膠體特性，使膠體保持一定的分散度、水化度和粘滯性等。鉀離子可增強原生質的水合作用，而鈣能促使原生質濃縮，降低細胞的滲透性。當它們同時存在時，由於拮抗作用，可使膠體保持一定的分散度 ，又有一定的粘滯性和透性，使水分能順利地進入細胞，加強了細胞的持水能力，從而增強了作物抗旱能力。

鉀素能增強作物的抗病抗倒伏能力，因為鉀對莖部纖維素合成有關。鉀營養充足時，作物莖葉中纖維素含量增加，促進了作物維管束的發育，厚角組織細胞加厚，莖稈強度增加，植株生長健壯，不僅抗倒伏，也增強對病蟲的抵抗能力。

鉀能增進根系吸水和使植物節約用水；鉀能活化60多種酶，因而在植物生長的所有主要過程中，它都直接或間接地參與了；鉀元素對氮素的代謝有良好的促進作用，鉀能增進蛋白質的合成，因而能提高氮肥效應。鉀在玉米生長髮育中的作用是多方面的，鉀多集中於植株生長髮育最活躍的部分，起著活化劑的作用。鉀能促進光合作用，特別是能促進玉米植株在低光強下的光合作用，並且還能在高光強下有效地利用光能。鉀能促進莖稈纖維素和木質素的發育，使機械組織發達，莖稈強硬抗倒伏能力強。

乾旱條件下，鉀可以促進脯氨酸的累積，脯氨酸在調節細胞質膨壓中的作用明顯，因此可增強抗旱性。

鉀肥使玉米根系下扎，因而能吸收到深層土壤中的水分。適宜的鉀素營養也可提高根冠比，增強作物吸水能力。另外，提高鉀營養也使細胞質水合作用加強，從而增強了原生質的保水能力。

氣孔調節和滲透調節是作物抗旱的主要機制。鉀素營養可以透過調節氣孔運動來減少水分的損失。滲透調節是植物適應逆境脅迫的唯一主動機制。滲透調節的原理是：植物遭到逆境脅迫時，透過溶質的積累，在組織水勢下降的同時，使滲透勢也下降，從而使植物組織維持一定的膨壓，以維持植物生長，減輕脅迫傷害。膨壓是細胞伸展的驅動力，要使植物正常生長並獲得高產就必須使植物組織保持較高的膨壓。鉀在滲透調節維持膨壓中起了重要作用。乾旱條件下，施用鉀肥處理的植株滲透調節能力更強，膨壓顯著高於未施鉀肥處理；而在水分正常供應時，各處理的膨壓沒有差異。這一結果證實了鉀營養在乾旱條件下滲透調節中的作用。

玉米缺鉀時，植株生理功能降低，生育緩慢。首先表現在下部老葉上，鉀向新組織轉移，呈現出葉片尖端和邊緣變黃，但葉片兩側和中部仍保持綠色，出現淡綠與黃色相間條紋。嚴重缺鉀時，葉片邊緣呈火燒狀枯黃，植株生長緩慢，節間變短，稈脆易折，果穗發育不良，千粒重降低。