植物通过光合作用，从空气中的二氧化碳获得碳，并通过根，从土壤中获得矿物离子。这两种供应各有任务，题目常常测试你能否把它们分开。
这一课完成植物营养的整条路线。根吸收离子的方式与物质跨膜运动相关。
两种供应分别为植物做什么？
碳和能量。 二氧化碳和水在光能作用下转化为葡萄糖。葡萄糖通过呼吸作用提供能量，也是合成淀粉、蔗糖和纤维素的起始原料。
矿物离子。 这些离子从土壤溶液中吸收，常常靠根毛细胞的主动运输（active transport），因为土壤中离子的浓度可能比细胞内低。离子不是能量来源，而是建造材料：
| 离子 | 用来合成 | 缺乏时 |
|---|---|---|
| 硝酸盐 | 氨基酸，再合成蛋白质 | 生长受阻，叶子变黄 |
| 镁 | 叶绿素 | 叶子变黄（缺绿病） |
植物干重的大部分是由来自空气的碳构成的，而不是来自土壤。
例题
数据是为练习而编造的。相同的幼苗在不同矿物供应的水中生长三周，其他条件都相同。
| 溶液 | 三周后平均高度（厘米） | 叶色 |
|---|---|---|
| 完整矿物溶液 | 18 | 绿色 |
| 无硝酸盐 | 7 | 淡黄色 |
| 无镁 | 14 | 黄色，叶脉仍绿 |
题目： 结果对硝酸盐和镁说明了什么？为什么缺镁的幼苗仍然在生长？
步骤 1，与对照比较。 完整溶液是 18 厘米。无硝酸盐的幼苗矮 18 − 7 = 11 厘米，即 11 ÷ 18 × 100 ≈ 61%。
步骤 2，镁。 无镁的幼苗矮 18 − 14 = 4 厘米，即 4 ÷ 18 × 100 ≈ 22%。
步骤 3，联系功能。 硝酸盐提供制造蛋白质所需的氮，所以新细胞的生长受到严重限制。镁用来合成叶绿素，所以叶子变黄、吸收的光变少，但仍有一部分光合作用在进行。
步骤 4，解释缺镁仍能生长。 幼苗仍有二氧化碳和水，也还有一些叶绿素，所以还能制造一些葡萄糖。碳的获得减少了，但没有停止。
答案： 在这组数据中，缺硝酸盐对生长的限制比缺镁大得多（分别约矮 61% 和 22%）。镁影响叶绿素，所以光合作用减弱但继续进行。
要避免的错误
常见错误是把矿物质说成能提供能量的“植物食物”。
错误答案：“这棵植物变黄，是因为没从土壤里得到足够的食物。”
土壤中的矿物质不含可利用的能量。植物的食物是在叶子里制造的葡萄糖。
更正：说出离子和它的作用：“缺镁，所以叶绿素少，吸收的光少，光合作用减弱。”二氧化碳和水称为“原料”，硝酸盐和镁称为“矿物离子”。
自我检测
先做题，再打开答案。
1. 说出植物用作碳来源的物质，并说明它从哪里进入。
显示答案
二氧化碳，从叶子的气孔进入。
2. 为什么硝酸盐不能为植物提供能量？
显示答案
硝酸盐是用来合成氨基酸和蛋白质的矿物离子。能量来自葡萄糖，在呼吸作用中释放。
3. 一棵植物叶子淡黄、茎很短。请提出一种可能缺少的矿物质并解释。
显示答案
缺硝酸盐，因为用于生长的蛋白质合成太少。缺镁也会使叶子变黄，但茎生长受阻强烈指向硝酸盐。
接下来学什么
在植物营养练习中把整个单元串起来。如果想再看根为什么能逆梯度吸收离子，见物质跨膜运动。
要把碳的来源和矿物离子的作用写进同一个答案，不少学生会混在一起。线上一对一生物补习的老师可以听你讲一遍，再指出哪一句混了。