При недостатке питательных веществ, поступающих из почвы, растения ненормально развиваются и заболевают. Для нормального развития растений необходимы К, Са, Mg, Fe, S, Al, P, Mn, Zn, N и др.
Из них S, N и Р входят в состав органических веществ плазмы, а К, Са и Fe находятся в растении в виде солей и являются регуляторами его жизненных процессов. Избыток солей, как и их недостаток, может вызвать заболевание.
Недостаток питательных веществ, как и воды, приводит к карликовости или хлорозу. Хлороз характеризуется зеленовато-желтой, бледно-желтой или белой окраской хвои. Вследствие недостаточного питания стебли у хлоротичных растений не успевают одревеснеть и побиваются осенними заморозками. Хлороз встречается у сеянцев хвойных (сосны) и лиственных пород. У этих растений наблюдается плохое развитие корней, стволика, хвои и корневых почек. В борьбе с хлорозом растения на питомниках опрыскиваются железным купоросом. Не следует устраивать питомники на известковых почвах.
Обильное количество сернокислых, углекислых солей Na и Са вызывает болезни растений. Соли повышают осмотическое давление почвенного раствора, в связи с чем уменьшается всасывающая сила корней и затрудняется водоснабжение растений. Некоторые соли в высоких концентрациях ядовиты для растений, так как нарушают нормальный ход физиологических процессов. Содержание Na2CO3 (сода) в песчаной почве в количестве 0,2% от веса песка вызывает пожелтение и побурение сеянцев сосны.
Особое место в питании растений занимают, помимо основных элементов, микроэлементы (бор, медь, цинк, молибден и др.). Все эти вещества должны содержаться в почве в определенном количестве и избыток или недостаток тех или иных элементов вызывает болезни.
Фосфор повышает стойкость растений против неблагоприятных внешних условий. Растения легче переносят холод. Недостаток его в начальный период роста древесных растений вредно отражается на их годичном приросте. Фосфора больше в семенах, чем в древесине.
Калий способствует образованию в растении белковых веществ. Растительные клетки и ткани, хорошо обеспеченные калием, лучше удерживают воду и благодаря этому не так легко увядают. Калий усиливает стойкость растений против холода. При недостатке калия в почве хвоя преждевременно желтеет.
Недостаток кальция отрицательно сказывается на развитии корневой системы древесных пород (перестают отрастать корневые волоски и др.).
Магний, по выражению К. А. Тимирязева, служит посредником между всей жизнью на Земле и Солнцем, так как он занимает центральное положение в молекуле хлорофилльного зерна. Магний входит в состав органических веществ, образующихся в растениях, в том числе и в хлорофилл. При магниевом голодании окраска хвои становится светлой. Магниевые удобрения особо необходимы на подзолистых, песчаных и супесчаных почвах.
Железо играет косвенную роль в образовании хлорофилла. Недостаток железа приводит к распаду ростовых веществ. Хвоя становится светлой (без отмирания ткани).
Марганец, как и железо, регулирует процесс окисления и восстановления. Древесные растения развиваются нормально, когда отношение Fe:Mn = 2,5ч : 1,5. Недостаток марганца затрудняет синтез витамина С. В окраске хвои появляются серовато-зеленые и коричневые оттенки, ткань отмирает.
При необеспеченности медью древесные растения не плодоносят, в них мало белка.
Без бора растения не оплодотворяются и не завязывают семена. Резерв бора, меди, марганца и других микроэлементов — песчаная зола и навоз.
Цинк входит в состав фермента, активизирующего дыхание растений.
Поражение растений многими паразитами обусловливается сдвигом их биохимических процессов в сторону преобладания общего гидролиза над синтезом. Подобная направленность обмена веществ растения может быть обусловлена действием различных неблагоприятных факторов, в том числе и дефицитом или избытком света.
Световое голодание (особенно при дефиците лучей сине-фиолетовой части спектра) приводит к нарушению нормального соотношения процессов синтеза и распада в растении. В результате может наступить этиоляция растений, сопровождаемая в той или иной степени ослаблением репродуктивной функции и фертильности, снижением содержания в тканях растений витаминов и гормонов и резко выраженным ослаблением иммунологических свойств. Последнее происходит вследствие снижения активности факторов пассивной устойчивости растений и ослабления активных защитных реакций.
Этиоляция растений может происходить при выращивании растений в темноте или при недостатке света, при этом удлиняется стебель, уменьшается листовая пластинка у двудольных, а у однодольных побеги не удлиняются, но значительно разрастаются ассимиляционные органы. Для одних растений оптимальным является сильный свет (светолюбивые — сосна), для других — слабый (теневыносливые — ель).